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釬焊爐是一種專門用于釬焊工藝的熱處理設(shè)備，廣泛應用于電子、汽車、航空航天、機械制造等領(lǐng)域。釬焊是一種通過加熱使釬料（通常為低熔點合金）熔化，從而將兩個或多個金屬部件連接在一起的工藝。以下是釬焊爐的工作原理詳細介紹：
1. 加熱過程
釬焊爐的核心功能是通過加熱將金屬部件和釬料加熱到釬焊溫度，使釬料熔化并填充到接頭間隙中，從而實現(xiàn)金屬部件的連接。加熱過程是釬焊爐工作的關(guān)鍵步驟，具體如下：
加熱元件：釬焊爐通常采用電熱元件進行加熱，如電阻絲、硅鉬棒等。這些加熱元件通過電流產(chǎn)生熱量，將爐內(nèi)溫度升至設(shè)定值。
多區(qū)加熱：為了確保爐內(nèi)溫度的均勻性，釬焊爐通常采用多區(qū)加熱設(shè)計。每個加熱區(qū)都配備獨立的加熱元件和溫度傳感器，通過智能溫控系統(tǒng)實現(xiàn)精確的溫度控制。
溫度控制：釬焊爐配備先進的溫度控制系統(tǒng)，采用微電腦程序自動控制，具備PID調(diào)節(jié)、全自動控制、自整定功能。多段程序編程可以控制各種升溫、保溫、降溫程序，確保爐內(nèi)溫度的精確控制。
2. 氣氛保護
釬焊過程中，為了防止金屬表面氧化和污染，釬焊爐通常在真空或惰性氣體環(huán)境下進行操作。氣氛保護是釬焊爐工作的重要環(huán)節(jié)，具體如下：
真空環(huán)境：通過真空泵將爐內(nèi)的空氣抽出，形成低壓的真空環(huán)境。這種低壓條件可以有效減少氧氣和水蒸氣的含量，防止金屬表面在高溫下發(fā)生氧化和污染。
惰性氣體保護：在某些情況下，釬焊爐還會通入惰性氣體（如氬氣或氮氣）以進一步保護工件。這些氣體可以防止工件在高溫下與氧氣發(fā)生反應，同時也有助于維持爐內(nèi)的壓力穩(wěn)定。
氣氛置換：在預抽真空后，可以通過氣氛控制系統(tǒng)快速置換爐內(nèi)氣氛，確保爐內(nèi)氣氛的純凈度。例如，在進行氫氣釬焊時，先通過預抽真空去除爐內(nèi)氧氣，然后通入高純氫氣，確保釬焊過程在純凈的氫氣環(huán)境中進行。
3. 釬焊過程
釬焊過程是釬焊爐工作的核心環(huán)節(jié)，具體步驟如下：
裝載工件：將待焊接的金屬部件和釬料放置在爐內(nèi)。釬料通常以絲狀、片狀或粉末狀形式放置在接頭間隙中。
加熱至釬焊溫度：通過加熱元件將爐內(nèi)溫度升至釬焊溫度。釬焊溫度通常低于母材的熔點，但高于釬料的熔點。例如，對于鋁釬焊，釬焊溫度通常在500 - 600℃之間。
釬料熔化與填充：當爐內(nèi)溫度達到釬焊溫度時，釬料開始熔化并填充到接頭間隙中。釬料在毛細作用下流入接頭間隙，形成均勻的釬縫。
冷卻與固化：釬焊完成后，爐內(nèi)溫度逐漸降低，釬料在接頭間隙中冷卻并固化，形成牢固的連接。冷卻過程需要控制冷卻速度，以避免產(chǎn)生熱應力和裂紋。
4. 冷卻與卸載
冷卻過程完成后，工件需要從爐內(nèi)取出。具體步驟如下：
冷卻至室溫：通過自然冷卻或強制冷卻的方式，將爐內(nèi)溫度降至室溫。冷卻過程中，繼續(xù)維持真空或惰性氣體環(huán)境，以防止工件表面氧化。
卸載工件：冷卻完成后，打開爐門，將工件從爐內(nèi)取出。一些釬焊爐配備自動卸載裝置，可以實現(xiàn)自動化操作，提高生產(chǎn)效率。