钎焊炉的工作原理

目前，我国开发的气体保护钎焊炉大多模仿进口产品。其中，用于铝散热器等其他铝制品的钎焊炉与进口产品几乎相同，这是诺洛克工艺限制的结果，但有些厂家为了减少投资，要求研制单位简化。比如湖北某厂家要求喷助焊剂，吹净空气，工件晾干后放在炉外处理。处理后直接进入钎焊炉进行焊接。即便如此，我国大部分用户对这种设备的投入也是难以承受的。于是，东北某公司开发了单室不连续钎焊炉来满足这一要求，投资大大降低。但是，相应减少的是效率和质量的稳定性。可以说这是没有办法的。钎焊铝制品要求高精度的温度控制和加热区的均匀性。国内科研院所研制这种钎焊炉还是很困难的。为此，东北某研究所采取了与日本某公司合作的方式。但由于其技术和关键器件均来自日本，所以成本下降不多，价格优势不大。要开发出用户满意的性能和可以接受的价格的气体保护钎焊炉，只有在吸收国外先进技术的基础上，才能走国产化的道路。目前，天津的一家研究所已经采用了这种方法。与进口产品相比，钢制零件钎焊炉有以下区别:

（1）进口钎焊炉的保护环境气氛大多为石油液化气。而我国现大部分还采用氨分解气。实际上在西方经济发达地区国家，保护工作气氛基本上都是采用以下两种：a石油液化气；b氮基气氛。其中氮基气氛有社会发展自己前途。现在能源企业危机管理不仅严重威胁着我国，也威胁着整个网络世界。我们需要知道，空气中含有78％的氮气，是取之不尽用之不竭的。现在随着我国目前大多数还采用氨分解气，主要问题原因有两个：一是氨分解气制备方法简单；二是通过国内对氮基气氛的宣传力度不够，广大学生用户对此不太了解，影响了市场推广。

（2）家用保护气氛发生装置多位于炉外。 在炉外产生保护气体给炉进行保护。 然而，我国进口的钎焊炉保护气氛发生装置大多安装在炉内，具有节约面积、节约能源、操作简便、投资省等优点，应推广应用。

加热元件：对从国外进口的钎焊炉进行考察和解剖，发现加热元件有电阻丝和管式加热器两种。 在中国，大多数SiC棒被使用。 本文作者是多年来从事钎焊炉的研究和开发工作的，目前正在大胆改进钎焊炉加热元件的方式，比较其优缺点。

(4)炉体结构: 进口成本钎焊炉，采用耐油耐热保温材料建造的炉体较多，属于玛菲结构。在我国，这些炉子几乎都没有采用耐热钢制成的玛菲结构。除了传动结构外，我们的研究单位还应该做出很大的努力。目前，无论是网带传动还是船板传动，都有明显的缺点。据了解，国外已开发出一种陶瓷网带。没有改变传动方式，仍然方便工人操作。如果研制成功，网带将大大降低钎焊炉的运行成本。

总之，在气体保护连续铝钎焊炉方面，我国与国外还有一定的差距，但对于钢、不锈钢、铜等材料的钎焊炉，我国与国外差距不大，研究力度也在不断加大。20世纪80年代末以前，中国只有一台钎焊炉。到目前为止，据笔者所知，全国共有11台钎焊炉。这对中国的汽车零部件制造业来说是一个福音。

3、 连续式气体环境保护钎焊技术简介

3．1保护环境气氛也是目前在汽车服务行业发展应用的钎焊炉，其保护工作气氛有四种，即氮分解教学气氛、石油液化气燃烧过程中气氛，高纯氮气及氮基可控气氛。＜

3.1.1氨分解气氛；

以液氨为原料制备了氨分解气氛，在催化剂的作用下，裂化炉内发生了以下反应: 2 nh3氧化剂→3h2 + n2，所得气氛中氢含量为75% ，氮含量为25% 。广泛应用于空气滤清器、汽油滤清器和油滤清器的钎焊、钢件的银钎焊、镍基钎料的钎焊等钢件的钎焊，化油器、分配器和真空助力器的焊接采用保护气氛。大气层有两个缺点:

(1)由于氢含量高，危险性高；

（2） 能耗大。 液氨作为裂解成保护环境气氛，在裂解炉内加热至高温900℃以上,电耗成本相当大,而且由于液氨原料耗量也很大。

3.1.2液化石油气燃烧气氛，气氛制备原则如下：

步：C3H8+5O22+19N2 → 3CO2+4H2O+19N2+Q1；

The second step is c3h83co2→6CO 4h-q22; c3h83ho2→3co 7h-q2;

两步反应合并为

2 C3 h8+3 CO2+11.4 N2→6CO+8 H2+11.4 N2+Q；

可以明显看出，式右边除N2为中性气体外，其余的CO和H2均为分析还原气体，因而丙烷燃烧后的气体系统具有法律保护钎焊作用。该保护工作气氛主要用于钢制零件的铜钎焊和银钎焊。如汽车三滤件、化油器及真空助力器的焊接，可采用该气氛。大部分钎焊炉是在炉外燃烧过程中产生影响上述数据保护文化气氛通入炉内，起保护钎焊作用。但我国企业引进的一些钎焊炉也采用不同气体直接燃烧发生器置于炉内，当炉温升至约750℃时，产生对于上述问题反应。该方法的特点是建筑节能，不使用一个单独的加热控制电源，而且能够节省公司占地空间面积。这种行为类型的钎焊炉，以引进为多，国内市场开发人员研制的很少。

3.1.3氮基控制大气; 所谓氮基控制大气意味着90% 以上的大气是氮气，10% 以下的大气是活性气体，两种气体的比例是可调节的，其中进入熔炉的氮气的纯度超过5个9。瓶装或小型制氮机的氮气纯度一般为99.5% 。为了使氮的纯度达到99.9995% ，对其进行纯化。净化原理如下:

ＣＨ3OH→ＣＯ+２Ｈ2↑

二氧化碳-二氧化碳写

２Ｈ2+O2→２Ｈ2Ｏ

采用直接甲醇进行裂解过程中产生的CO、H2和氮气中的氧反应，除掉氮气中的氧，从而使氮气纯度达99.9995％,而多余的ＣＯ和Ｈ2（1％～１０％可调）作为一种活性研究气氛可以进入炉内起到环境保护钎焊的作用。汽车企业零部件中的钢制零件均可通过采用基于上述数据保护工作气氛。该气氛的特点：

（1） 。气氛中含有90％以上氮气，还原性气体仅占10％，其性显而易见。

（2）节能便捷。 通常，大型设备具有氮气管，只要氮气连接到钎焊炉上的氮气净化装置，就可以使用氮气管。 如果没有氮气管道，则难以使用小型氮气发生器。 空气被压缩到分子筛中，然后被分子筛吸附以获得氮气。 该制氮方法，即PSA法，设备简单，成本低，具有良好的推广前景。

3.1.4高纯度氮气如上所述，氮气是由瓶装氮气或制氧机生产的，一般纯度为99.5% ，但在汽车铝散热器、汽车空调蒸发器、冷凝器、水箱和其他铝制品中，氮气纯度达到99.9995% 下才才能满足焊接要求，因此还进行纯化氮处理。处理方法不同于氮基控制气氛，采用无氢净化处理方法。详情请参阅此网页。这种气氛只用于汽车铝制品的焊接。

3.2加热元件的类型；

3．2．1 SiC棒; 在钢制零件进行焊接所使用的钎焊炉，大都可以采用SiC棒，因这类产品零件结构焊接技术大都通过采用无氧铜钎焊，钎焊温度要求较高，一般 在1120~1130℃左右，而SiC棒人民使用环境温度范围可达1200℃。采用SiC棒加热系统元件以及保护工作气氛，如采用氮气，炉膛方法采用马弗套，避免这些气体和SiC接触，因氮气和SiC在高温下产生不良反应，降低其使用网络寿命。

3．2．2 Ni—Cr丝; 在国外中国进口的钎焊炉中，广泛研究使用Ni—Cr丝，但保护环境气氛对于一般企业采用丙烷燃烧气氛且保护文化气氛以及发生装置大都为内置式，因燃烧反应是一个放热反应，即可节省大量能量又可通过减少Ni—Cr丝的负担，也可以直接用于钢制零件的铜钎焊。

3.2.3 Fe-Cr-Al丝；这种发热元件在我国是近年来研制成功的，具有高温、低成本和良好的应用前景，但在窑炉设计中，如果气氛为氮气，则应采用马弗炉结构，以避免灯丝与氮气接触，降低其使用寿命。

3.3炉膛加热区有两种结构: