目前，我國開發(fā)研制的氣體保 護(hù)釬焊爐，大都仿制進(jìn)口產(chǎn)品。其中用于鋁制散熱器等其它鋁制品的釬焊爐和進(jìn)口產(chǎn)品幾無二致，這是受Noclock工藝制約的結(jié)果，只不過有的使用廠家為減少投資要求開發(fā)單位簡化。如湖北某廠家要求將釬劑噴淋、空氣吹落、工件干燥置于爐外處理。處理好后直接進(jìn)釬焊爐焊接。即使這樣，我國大多數(shù)用戶對該設(shè)備的投資也很難承受。如此一來，我國東北某公司為適應(yīng)這種要求，開發(fā)出了單室不連續(xù)釬焊爐，其投資大大降低。但相應(yīng)降低的還有效率和質(zhì)量的穩(wěn)定性，可以說，這也是沒有辦法的辦法。釬焊鋁制品對控溫精度及加熱區(qū)的均勻性要求很高。開發(fā)這種釬焊爐對國內(nèi)的研究單位來講，難度還是很大的。為此，國內(nèi)東北某研究單位采用了和日本某公司合作的方式，但由于其技術(shù)和關(guān)鍵器件均來自于日本，所以成本下降不多，價格上的優(yōu)勢不大。開發(fā)出性能滿足焊接要求，同時價格上也能為用戶接受的氣體保護(hù)釬焊爐，只有在吸收國外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，走國產(chǎn)化這條路。目前某研究所就是采取了這種方式。鋼制零件的硬釬焊爐和進(jìn)口產(chǎn)品相比，有如下不同：

（1）進(jìn)口釬焊爐的保護(hù)氣氛大多為石油液化氣。而我國現(xiàn)大部分還采用氨分解氣。實際上在西方發(fā)達(dá)國家，保護(hù)氣氛基本上采用兩種：a石油液化氣；b氮基氣氛。其中氮基氣氛最有發(fā)展前途?，F(xiàn)在能源危機(jī)不僅威脅著我國，也威脅著整個世界。我們知道，空氣中含有78%的氮氣，是取之不盡用之不竭的?，F(xiàn)在我國大多數(shù)還采用氨分解氣，主要原因有兩個：一是氨分解氣制備簡單；二是國內(nèi)對氮基氣氛的宣傳不夠，廣大用戶對此不太了解，影響了推廣。

（2）國內(nèi)的保護(hù)氣氛發(fā)生裝置大多置于爐外。在爐外產(chǎn)生保護(hù)氣通往爐內(nèi)起保護(hù)作用。而我國引進(jìn)的釬焊爐其保護(hù)氣氛發(fā)生裝置大多置于爐內(nèi)，其優(yōu)點很多，如節(jié)省面積，節(jié)省能耗，簡化操作，從而節(jié)省投資等等，這種方式應(yīng)大力推廣。

（3）加熱元件：在參觀和解剖國外進(jìn)口硬釬焊爐時發(fā)現(xiàn)，其加熱元件大多采用兩種，一是電阻絲，二是管狀加熱器。我國則大多數(shù)采用SiC棒。本文作者多年從事釬焊爐的研究開發(fā)工作，目前正嘗試對加熱元件方式進(jìn)行大膽改進(jìn)，以比較其優(yōu)缺點。

（4）爐膛構(gòu)造：國外進(jìn)口成本硬釬焊爐，采用油耐熱及保溫材料砌筑而成的爐膛為多，屬馬費結(jié)構(gòu)。而我國這類爐幾乎無一例采用了耐熱鋼制成的馬費結(jié)構(gòu)。另外在傳送結(jié)構(gòu)上，我國的研究單位應(yīng)下大功夫。目前無論網(wǎng)帶傳送還是舟板傳送，均有明顯的缺點。據(jù)資料介紹，國外研究出了一種陶瓷網(wǎng)帶，它沒有改變傳送方式，仍然方便工人操作；同時又沒有金屬網(wǎng)帶的熱蠕變及晶體長大的憂慮。這種網(wǎng)帶如研制成功，將會大大降低釬焊爐的運行成本。

總之，我國在氣體保護(hù)連續(xù)鋁釬焊爐方面和國外尚有一定差距，而在用于鋼、不銹鋼、銅等材料的硬釬焊爐方面和國外差距不大，研究力度也在不斷加大。20世紀(jì)80年代末以前，全國只有一家研究開發(fā)釬焊爐，而到目前為止，據(jù)筆者所掌握的情況，全國已有11家。這對我國汽車零部件制造業(yè)來講，是一個福音。

3、 連續(xù)式氣體保護(hù)釬焊簡介

3．1保護(hù)氣氛目前在汽車行業(yè)應(yīng)用的釬焊爐，其保護(hù)氣氛有四種，即氮分解氣氛、石油液化氣燃燒氣氛，高純氮氣及氮基可控氣氛。<

3．1．1 氨分解氣氛;

氨分解氣氛的制備是以液氨為原料,經(jīng)裂解爐在催化劑的作用下,發(fā)生如下反應(yīng)：; 2NH3氧化劑—→3H2↑+N2↑; 裂解后產(chǎn)生的的氣氛中含有75%的氫氣和25%的氮氣。該氣氛由于含有75%的氮氣，其還原性較強(qiáng)，可廣泛用于鋼制零件的銅釬焊、銀釬焊及鎳基釬料的釬焊，如汽車三濾件即空氣濾清器、汽油濾清器、機(jī)油濾清器的焊接，汽車化油器、分電器及真空助力器的焊接均采用該保護(hù)氣氛。該氣氛有兩大缺點：

（1） 由于含氫量較高，危險性大；

（2） 能耗大。 液氨裂解成保護(hù)氣氛，必須在裂解爐內(nèi)加熱至高溫900℃以上,電耗相當(dāng)大,而且液氨原料耗量也很大。

3.1.2石油液化氣燃燒氣氛; 該氣氛的制備原理如下：

第一步C3H8+5O22+19N2→3CO2+4H2O+19N2+Q1;

第二步C3H8+3CO2+ →6CO+4H-Q22; C3H8+3HO2+ →3CO+7H-Q2;

兩步反應(yīng)合并為

2 C3H8+3CO2+11.4 N2→6CO+8H2+11.4 N2+Q;

可以看出，式右邊除N2為中性氣體外，其余的CO和H2均為還原氣體，因而丙烷燃燒后的氣體具有保護(hù)釬焊作用。該保護(hù)氣氛用于鋼制零件的銅釬焊和銀釬焊。如汽車三濾件、化油器及真空助力器的焊接，可采用該氣氛。大部分釬焊爐是在爐外燃燒產(chǎn)生上述保護(hù)氣氛通入爐內(nèi)，起保護(hù)釬焊作用。但我國引進(jìn)的一些釬焊爐也采用氣體燃燒發(fā)生器置于爐內(nèi)，當(dāng)爐溫升至約750℃時，產(chǎn)生上述反應(yīng)。該方法的特點是節(jié)能，不使用單獨的加熱電源，而且節(jié)省占地面積。這種類型的釬焊爐，以引進(jìn)為多，國內(nèi)開發(fā)研制的很少。

3．1．3 氮基可控氣氛; 所謂氮基可控氣氛是指氣氛中90%以上為氮氣，10%以下為活性氣體，而且兩氣體的比例可調(diào)，其中進(jìn)入爐膛的氮氣純度要達(dá)5個9以上。瓶裝氮氣或小型的制氮機(jī)的氮氣純度一般為99．5%，要使其純度達(dá)到99．9995%，必須對其加以純化處理，純化原理如下：

ＣＨ3OH→ＣＯ+２Ｈ2↑

２ＣＯ+Ｏ2→２ＣＯ2↑

２Ｈ2+O2→２Ｈ2Ｏ

采用甲醇裂解產(chǎn)生的CO、H2和氮氣中的氧反應(yīng)，除掉氮氣中的氧，從而使氮氣純度達(dá)99.9995%,而多余的ＣＯ和Ｈ2(1%～１０％可調(diào))作為活性氣氛進(jìn)入爐內(nèi)起到保護(hù)釬焊的作用。汽車零部件中的鋼制零件均可采用上述保護(hù)氣氛。該氣氛的特點：

（1） 安全。氣氛中含有90%以上氮氣，還原性氣體僅占10%，其安全性顯而易見。

（2） 節(jié)能，方便。一般大型工廠有氮氣管道，只要將氮氣接到釬焊爐上的氮氣凈化裝置即可使用。無氮氣管道的，困采用小型制氮機(jī)。空氣經(jīng)氣體壓縮后進(jìn)入分子篩，經(jīng)分子篩吸附即可得到氮氣。這種制氮法即PSA法，設(shè)備簡單，成本低，推廣前景很好。

3．1．4 高純氮氣; 瓶裝氮氣或制氧機(jī)產(chǎn)生氮氣，如上所述一般純度達(dá)99.5%，但在汽車鋁制散熱器、汽車空調(diào)蒸發(fā)器、冷凝器、水箱等鋁制產(chǎn)品必須在99.9995%氮氣純度下才可滿足焊接要求，所以也必須對氮氣進(jìn)行純化處理。它的處理方法和氮基可控氣氛的處理不同，它采用無氫純化處理方法。詳細(xì)情況，這里不做敘述。這種氣氛僅用于汽車鋁制品的焊接。

3．2 加熱元件的種類;

3．2．1 SiC棒; 在鋼制零件焊接所使用的釬焊爐，大都采用SiC棒，因這類零件焊接大都采用無氧銅釬焊，釬焊溫度較高，一般 在1120~1130℃左右，而SiC棒最高使用溫度可達(dá)1200℃。采用SiC棒加熱元件保護(hù)氣氛，如采用氮氣，爐膛最好采用馬弗套，避免氣體和SiC接觸，因氮氣和SiC在高溫下產(chǎn)生反應(yīng)，降低其使用壽命。

3．2．2 Ni—Cr絲; 在國外進(jìn)口的釬焊爐中，廣泛使用Ni—Cr絲，但保護(hù)氣氛一般采用丙烷燃燒氣氛且保護(hù)氣氛發(fā)生裝置大都為內(nèi)置式，因燃燒反應(yīng)是放熱反應(yīng)，即可節(jié)省能量又可減少Ni—Cr絲的負(fù)擔(dān)，也可以用于鋼制零件的銅釬焊。

3．2．3 Fe—Cr—AL絲; 這種加熱元件是我國近年來研制成功的，它的使用溫度高且成本低，應(yīng)用前景很好，但同SiC棒一樣，在爐膛設(shè)計時，如采用的氣氛為氮氣，爐膛應(yīng)為馬弗結(jié)構(gòu)，以避免爐絲和氮氣接觸，降低其使用壽命。

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