高湿真空钎焊炉的加热室设计

ｋＷ，ｍ２—２５ ｋＷ，ｍ２。
本设备最高使用温度为：ｌ ３００℃，取七为２５ ｋｗ，ｍ２．得，ｋ
５４．７５ｋＷ。 ３．６．２客积负荷法
炉膛容积大．装料就多。炉子热损失和蓄热也就大，见下式：
Ｐ：ＫＶ矿
式巾：Ｐ为电炉功率；Ｋ为综合修正系数；ｙ为隔热屏所围的 炉膛空间尺寸。
炉温ｌ ３００℃．Ｋ值为８０—１２０；炉温１１５０℃，Ｋ值为５５—８０； 炉温８５０℃．Ｋ值为４０—５０。
摘要：真空钎焊技术的发展对设备真空度、温度、炉温均匀性等技术指标提出了更高
的要隶。从几个方面探讨了高温真空钎焊炉的加热室设计。
中图分类号：删 关键词：真空钎焊；加热室；高温 文献标识码：Ａ
钎焊是采用比母材熔化温度低的钎料，采取低于母线同相 线而高于钎料液相线的操作温度，通过熔化的钎料将世材连接 在一起的一种焊接技术。
真空钎焊炉就是采用电阻热作为热源进行真空钎焊的加热 设备，真空钎焊炉加热均匀，焊件变形小，不用焊剂．焊后不需要 清洗．钎焊的产品质量高，可以方便地钎焊那些Ｈｊ其他方法雉以 钎焊的金属和合金，因此在航天、航空、汽车、制冷、电子等领域 获得了广泛的应用。
１。改进背景
我们是在某次工艺巾发现温度不足问题的。该钎焊工艺过 程简要介绍如下：
底屏外套筒侧屏 门屏
图３加热室结构示意圈 屏及底屏与侧屏相接处采用阶梯式。若两屏各层外径均与侧屏 内径平齐．则会在相接处形成漏热Ⅸ；若两屏各层外径均与侧屏 外径平齐．则各屏在高温时发生变形．相互挤压，亦会在相接处 形成严重漏热区。同时要使得两屏与侧屏问留有适当的距离，用 于高温变形时的延伸空间。经过多台设备实践证明，该方式大大 改善了炉体保温性能。 ３．４水冷电极设计
万方数据
１８６
图２真空钎焊炉主体示意图
３加热室设计
３．１工作原理 钎焊加热室位于真空室内。被处理Ｔ件置于加热室内的支
撑架上，受控的低电压大电流的交流电通过电极使加热元件产 生电阻热．利用辐射屏的反射作朋．集巾热量．使加热室温度升 高，经自动控温系统控温．使温度达到设定值，在加热室内形成 一个均匀的温度环境，并加热焊接元件。根据用户钎焊Ｔ．艺要 求，按程序自动或手动完成工艺过程。加热室结构见图３。 ３．２主体结构
参考文献 ［１］张肩运．庄鸿寿．钎焊手册［Ｍ］．北京：机械丁业ｆｆ；版社．
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科技情报开发与经济
ｓｃｌ—ＴＥｃＨ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ＤＥｖＥＬＯＰＭＥＮＴ＆Ｅｃ０ＮＯＭＹ
２∞９年第１９卷 第３１期
文章编号：１００５—∞３３（２００９，３ｌ—０１８８—０２
桑干河灌 区典型区田面固定灌溉渠道设计
Biblioteka Baidu
灌区土壤为沙壤质土，可企得相应的土壤透水性参数：Ａ＝ ３．４。盯＃Ｏ．５。据此可计算农渠ｌ ｋｍ输水损失系数为：
６农：；Ａ，（ＩｏｏＱ农巾‘）＝司．２１９。 农渠的毛流量或设计流ｉｉｆ为： Ｑ农Ｅ却农，’×（１柏表儿农）卸．０２４×（１＋ｎ２１９×０．８）＝０．０２８（ｍ堍）ｏ 斗渠的净流量：因为ｌ条斗渠内同时工作的农渠有２条．所 以斗渠的净流量等于农渠的毛流量之和： Ｑ＋冲＝２ｘＱ农毛＝＝０．０２８×２：０．０５６（ｍ３，ｓ）。 农渠分丽组轮灌，各组要求斗渠供给流量并不一定相等。但 是．第２轮灌组距斗渠进水口较远，输水损失水世较多．据此．求 得的斗渠毛流量较大．因此．以第２轮灌组灌水时需要的斗渠毛 流量作为斗渠的设计流量。 斗渠ｌ ｋｍ输水损失系数为：： ６｝刊，（１００Ｑ耳净１）＝０．１４４。 斗渠的毛流量或设计流量为： Ｑ｝毛＝Ｑ＋彬（１牾｝ｘＬ｝）＝０．０５６Ｘ（１＋０．１４４×１．１）＝司．０６５（ｍ弧）。
田面Ｔ程配套设计以典型地块为基础进行。为了确保典型 地块田面Ｔ．程配套设计具有较好的代表性和设计成果的可靠 性．典型地块的选择遵循如下原则：典型地块的面积大于该次节 水Ｔ程面积的５％；工程配套水平居灌Ⅸ巾等水平；群众灌水习 惯居灌区的平均水平；土壤透水性等特性居中。并根据地下水、 作物情况、灌溉条件等基本情况进行选择。根据以上原则．该次 设计从灌区中选择了总干一支渠作为典型田块，面积ｌ ７８ｌ ｈｍｚ。
２设备整体结构介绍
真空钎焊炉的主体为双层水冷结构．南炉体、真空系统、强 冷系统、加热室、水冷系统部分组成。真空系统用来对炉体进行 抽气，以达到丁作真空度及极限真空度；强冷系统与水冷系统分 别采朋气冷与水冷两种冷却方式对Ｔ件进行冷却；加热室用于 工件的升温及保持。真空钎焊炉主体结构见图２。
强冷系统加热室炉门
取Ｋ为１２０．得，毛＝４３ ｋＷ。 ３．６．３回归分析法计算功率
同归分析法计算功率的公式如下： ＾＝０．９Ｉ—Ｄ．７６（７ｙｌ ０００）∞ 式巾：，为有效加热区外表面积．ｍ：；７．为额定温度，Ｋ。 代人得，ｋ７０ ｋｗ。 ３．６．４类比法计算功率 其他厂家相似恒温ⅨＫ寸加热功率为７０ ｋｗ。通过计算及经 验选定该设备功率为６０ ｋＷ。 ３．７功率核算 功率核箅公式如下： 卢日口∞（１＋ｏ旺）
科技情报开发与经济
ｓｃＩ．ＴＥｃＨ ｌＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ＤＥｖＥＬｏＰＭＥＮＴ＆ＥｃＯＮＯＭＹ
文章编号：１００５—６０３３（２００９）３Ｉ－０１８６栅
２００９年 第１９卷 第３ Ｉ期 收稿日期：２００９—０９一１６
高湿真空钎焊炉的力口热室役针
白丽凝
（巾周电子科技集团公司第二研究所第五研究室，山西太原．０３００２４）
１典型支渠所属斗渠和农渠设计流量的计算
总干一支渠共设置２３条斗渠、ｌｌＯ条农渠、８８６条毛渠，基本 上维持原有渠道位置不变。斗．农渠分两组轮灌，实行集中编组。同 时工作的斗渠有ｌｌ条．—个斗渠同时Ｔ－作的农渠为２条。所以．农 渠选择灌溉面积大、渠道长度长的渠道作代表进行计算。
农渠的田问净流量为： Ｑ农．田席＝Ｑ主、田净，（凡妇）＝０．４９２，ｌｌ×２＝０．０２２（ｍ‰）．取田问水利 用系数’ｂ如．９，则农渠的净流量Ｑ表冲＝Ｑ农田Ｉ＇，Ｔｈ印．０２４（ｍＶｓ）。
扩散从而增强接头的结合强度等。保温时间主要根据丁件大小。 数量及钎料成分来确定。一般大Ｔ件和数量较多时，保温时间要 较长些．但保温时间也不宜太长．以免焊料流失。另外。真空状态 下．加热工件温度滞后于炉温．因此确定保温时间不能忽视。
据分析设备由于常年使用，＿ｆＩｊ现漏热现象，工件恒温时间 不够，导致钎焊失败。可见温度指标成为我们需要攻克的重点， 而加热室是保持温度的核心结构。为此．我们就针对如何达到 ｌ ３００℃高温的问题，对加热室从理论计算到实践经验进行了系 统的研究与总结。
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时问，ｍｉｎ 图ｌ温度曲线图
据此丁艺进行焊接．待开炉时发现焊料并未完全熔化。经过 对钎焊丁艺的反复研究发现．真空钎焊要获得良好的钎焊接头． 必须注意以下问题：一是钎焊温度和保温时间．钎焊温度是钎焊 的一个很重要闪素，它主要是根据钎料的熔点成分、形状、接头 形式、零件大小和钎焊空问位置等来选择。一般提高钎焊温度有 利于改善钎料湿润性，有利于改善钎料与基体金属的相互作朋 程度，闲此有利于获得圆角均匀光滑及牢同结合的钎料接头，第 二．保温时间也是影响真空钎焊质量的重要闪素．保温的目的是 为了使钎料充分漫流，使钎料与基体金属发生足够程度的相互
４结语
钎焊时Ｔ件常被整体加热或钎焊周围大面积均匀加热．冈 此Ｔ件的相对变形量以及钎焊接头的剩余应力都比熔焊小得 多．易于保证Ｔ件的精密尺寸。此外．只要适当改变钎焊条件，还 有利于多条焊缝及大批量的Ｔ件的同时或连接焊接。
钎焊是当今高技术巾一项精密连接方式．在航天、航空、汽 车、化Ｔ、机械．电子等军用、民朋下业中得到广泛应刚。我同目 前正处于钎焊技术迅速发展的阶段。该设备经过对温度的反复 考究与设计，既达到了客户要求的高温指标．同时义不影响Ｔ件 的冷却速度．提高了整体性能。良好的温度条件可以满足１Ｉ件的 钎焊Ｔ艺．提高焊件成品牢。从长期看．设备的优良品质无疑可 以给我们的产品带来很大的广告效应．其潜在的价值是无限的。
加热室置于炉体内．由外套简和内胆组成。外套筒是为形成 强冷风道而设计的．底部装有４个滚轮，整个加热室可沿炉壳内 的前后导轨移动．以便将加热室拉ｊＪ：进行维修。 ３．３内胆设计
辐射屏内胆由门屏、侧屏、底屏构成。为保证温度门屏与侧
白丽凝 高温真空钎焊炉的加热室没汁
本刊Ｅ—ｍａｉｌ：ｂｊｂ＠鲥舶．Ｉｌｅｌ实践与创新
徐进
（水利部山西水利水电勘测设计研究院．山西太原．０３００２４）
摘要：永定河上游桑干河灌区是山西省大型自流灌区之一。灌区现有干渠５条，支渠
ｌｌ条，干斗渠７４奈。计算了典型支渠所属斗．农渠设计流量。阐述了灌溉渠道断面的设
计思路。
关键词：田阀工程；灌溉渠道；桑干河灌区
中图分类号：Ｓ２７４
文献标识码：Ａ
永定河上游山西省桑干河灌区位于大同盆地两南部山阴、 应县境内。两起山阴县河曲馒村，东至应县城下庄。北以桑十河 为界。南邻盆地南部下湿地。整个灌Ⅸ南北宽约９ ｋｍ—１４ ｋｍ，东 西最长５４ ｋｍ。总控制面积５１３ ｋｍ２。是山两省大型自流灌Ⅸ之 一。灌Ⅸ现有千渠５条，总长ｌｏｏ．１ ｌ咖，支渠ｌｌ条，总长度６６．９ ｋｍ．干、支骨干渠道共计１６条，总长１６７ ｋｍ。共有闸、桥等各类 建筑物２７８个。田面丁程现有斗、农两级同定渠道：十斗渠７４条， 长２３４．６ｋｍ；支斗榘１０８条．长１３２．８ ｋｍ；农渠８４０条，长４７８ ｋｍ。
根据经验数据，加热室内屏尺寸确定为ｄ ６２２ ｍｍ×８１０咖。
确定内屏Ｊｔ寸后，可据此计算功率，方法介绍如下： ３．６．Ｉ 面积负荷法
万方数据
根据隔热屏内表面负荷来确定炉子功牢。炉温高．表面积 大，布置的功率就大．反之则小。计算公式见下式：
Ａ＾ｘ５ 式巾：Ｐ为电炉功，卒；☆为经验数据。 Ｉ ｍ２经验功ｊ棼为：４００℃时４ ｋｗ，ｍ２。７ ｋｗ，ｍ２：７００℃时６ ｋＷ，ｍ２．１０ ｋｗ，ｍ２；８５０℃时８ ｋｗ／ｍ２一１２ ｋＷ／ｍ２：ｌ ０００℃时ｌＯ ｋＷ／ｍ２．１５ ｋｗ，ｍ２；Ｉ ２００℃时１５ ｋＷ，ｍ２—２０ ｋＷ，ｍ：；ｌ ３００℃时１５
水冷电极采川网柱铜件与圆法兰银焊的方式连接．焊接部 分保证不漏气。铜柱内通冷却水．通过进｜Ｉｌｊ水管路和螺纹连接实 现电极的冷却和水的密封。 ３．５屏及带设计
侧屏形状见图４。
图４侧屏示意图 辐射屏为全金属结构．可以实现快速加热和冷却。由于热量 自屏内至外逐层递减．故从内到外设计为２层钼屏、２层耐热钢 屏、２层不锈钢屏。分别选用这３种材料既可以起到良好的隔热 作用，又使材料优化利用，降低成本。 在高温时．屏及带受热延伸．其伸长量＝线膨胀系数ｘ长度ｘ 温度变化．南此可知．长度越小．变形量会越小；故为了减少高温 热嘭胀引起的翘曲变形，每层辐射屏采用多块组成。加热元件采 用高温合金铜带，ｉⅨ加热．一点控温，温度均匀性好。 绝缘瓷件采Ｊ咐耐高温优质９５瓷．保证绝缘和耐热；料台采 用高温钼支撑．高温铜炉床和耐热不锈钢料盘组成，保证支撑强 度的要求，使＿Ⅲ安全可靠，耐高温寿命长。 另外．采ＪＨＪ高温铜带的特点是使ＨＪ寿命长．安装维修方便。 如果损坏时可在现场维修．断裂时可采川铆接方法维修．热屏维 修时只需要拆下销钉就可更换新的屏和瓷座。 ３．６加热功率的计算 例如设备均温Ⅸ尺寸为：３００妒×５００￡，×３００Ｈ（ｍｍ）
（１）焊前准备Ｔ作：去除表面氧化皮和除油清洗（砂纸打磨）。 （２）零件组装与定位。 （３）装填焊料：Ｃ０５０ＮｉＣｒｗＢ。 （４）Ｔ艺参数选择：冷态真空度为８×１０４ Ｐａ．工作真空度为 ｌ×１０五Ｐａ．焊料熔点为ｌ ０８７℃一１１４９℃，具体温度要求如下（见 图１）：以３５０℃／ｌｌ的速度升至３５０℃±１０℃，保温２０ ｍｊｎ；以６００ ℃／ｌｌ的速度升至ｌ ｏｏＯ℃±ｌＯ℃。保温３０ｍｉｎ；以６００℃／Ｉｌ的速度 升至ｌ １８０℃±ｌＯ℃。保温１５“ｎ一２０面ｎ；充氩气冷却至ｌｏｏ℃。 开炉取料。
式巾：ｎ为加热体在１二作温度时的电阻卒，Ｑ咖２／ｍ；加为２０
℃时的电阻牢；仅为电阻温度系数；ｔ为温度．℃。 代入得ｐ，＝０．４２。
选带横截面为２５ ｍＩＴＩＸｌ ｍｍ，一区带总长为６ ８印姗。
尺甬争
式巾：ｇ为加热体截面积，ｍｍｚ；ｚ为加热体长度．ｍ。 代人得咒＝０．１１５ｎ。
表面负荷验算彤；！！！乎：５．６ｌ＜∥，￡许：３０．ｏ。