本發(fā)明涉及釬焊爐技術(shù)領域,具體涉及一種陶瓷基板與金屬導體釬焊結(jié)合用的無需設置氮氣封門裝置的新型釬焊爐。
背景技術(shù):
目前,陶瓷基板與金屬導體的結(jié)合通常采用釬焊方式,釬焊是采用比母材熔點低的金屬材料作釬料,將焊件和釬料加熱到釬料熔點和母材熔點之間的溫度,利用液態(tài)釬料潤濕母材、填充接頭間隙并與母材相互擴散實現(xiàn)連接的焊接方法。金屬和陶瓷的釬焊技術(shù)可以實現(xiàn)兩種材料性能優(yōu)點的相互結(jié)合,從而有效擴大其應用范圍,是當前材料科學和工程領域的研究熱點之一。
但是,現(xiàn)有金屬導體所用的材料主要有銅、銀、鈀、鎢等金屬,金屬釬焊過程中,金屬容易高溫氧化,而對氫氣不會發(fā)生任何反應,因此,在對陶瓷基板及金屬導體進行釬焊時,通常需要在氫還原氣氛下進行。但是,氫氣是最輕的氣體,為防止釬焊過程中氫氣逸散,同時也防止外界空氣進入釬焊爐內(nèi),目前釬焊用的釬焊爐通常需要在釬焊爐的兩端設置氮氣封門裝置,如專利號為zl200420077678.1的名稱為“氫氣釬焊爐”的中國發(fā)明專利,該專利公開一種氫氣釬焊爐,包括前部爐管及尾部爐管,前部爐管入口端設置吹氮口,中部設有多級金屬材料的軟門簾和多級氮氣簾,吹氮口是一個橫置在爐管入口端上的與爐管寬度相當管道,該管道底部設有長條狀的吹氮口,該管道與供氮裝置連接,可連續(xù)噴出氮氣,防止外部空氣進入前部爐管,尾部爐管與前部爐管結(jié)構(gòu)相同。本專利中吹氮口多級氮氣簾的設置構(gòu)成氮氣封門裝置,同時還需要配備氮氣源及泵,結(jié)構(gòu)復雜,成本高。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
綜上所述,為了克服現(xiàn)有技術(shù)問題的不足,本發(fā)明提供了一種新型釬焊爐,它是將與釬焊爐的與爐芯管連通的前部爐管及冷卻爐管設置成傾斜管,前部爐管傾斜向上連通爐芯管的前端,冷卻爐管傾斜向下連通爐芯管的尾端,氫氣從設置在冷卻爐管上的氫氣進口進入,沿傾斜的冷卻爐管傾斜向上流動進入爐芯管內(nèi),然后沿前部爐管傾斜向下流出,由于氫氣是最輕的氣體,其具有向上流動的特性,因此,氫氣充滿冷卻爐管后,不會從冷卻爐管的下口流出,無需在冷卻爐管上設置氮氣封門裝置,利用氫氣質(zhì)量輕的特性將冷卻爐管封閉,防止外界空氣從冷卻爐管進入,前部爐管也傾斜設置,則從爐芯管內(nèi)流出的氫氣會在前部爐管處堆積,從而將前部爐管封閉,防止外界空氣從前部爐管進入,無需在前部爐管上設置氮氣封門裝置,本發(fā)明相對于現(xiàn)有的釬焊爐節(jié)省了氮氣封門裝置,結(jié)構(gòu)簡單、成本低。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
一種新型釬焊爐,其中:包括機架、前部爐管、爐體、冷卻爐管、后部爐管、網(wǎng)帶裝置及驅(qū)動裝置,所述的爐體包括爐膛及爐芯管,爐芯管穿裝在爐膛內(nèi),所述的爐膛內(nèi)設置有加熱裝置,所述的前部爐管、爐芯管、冷卻爐管及后部爐管依次連通,所述的前部爐管的前端為進料口,后部爐管的尾端為出料口,所述的前部爐管包括依次連通的水平段及傾斜段,所述的前部爐管的水平段內(nèi)設置有多層軟門簾,前部爐管的水平段上連接有氫氣燃燒裝置,所述的前部爐管的傾斜段傾斜向上布置,所述的冷卻爐管包括依次連通的水平段及傾斜段,所述的冷卻爐管的傾斜段傾斜向下布置,其下部設置有氫氣進口,氫氣進口連通氫氣源,所述的后部爐管水平設置,后部爐管上連接有氫氣燃燒裝置,后部爐管內(nèi)設置有多層軟門簾,所述的機架內(nèi)設置有驅(qū)動裝置,驅(qū)動裝置驅(qū)動網(wǎng)帶裝置轉(zhuǎn)動,所述的網(wǎng)帶裝置的網(wǎng)帶從前部爐管內(nèi)、爐芯管內(nèi)、冷卻爐管內(nèi)及后部爐管內(nèi)穿過。
本發(fā)明的技術(shù)方案還可以是這樣實現(xiàn)的:所述的爐膛的內(nèi)壁上設置有保溫隔熱層,爐芯管安裝在爐膛的中心部位,沿爐膛長度方向布置,所述的保溫隔熱層的內(nèi)壁上設置有多組加熱裝置,多組加熱裝置沿爐膛的長度方向均勻布置,所述的加熱裝置為硅碳棒。
本發(fā)明的技術(shù)方案還可以是這樣實現(xiàn)的:所述的前部爐管與爐芯管之間設置有保溫管,保溫管為不銹鋼鋼管,其外壁上包裹有保溫層。
本發(fā)明的技術(shù)方案還可以是這樣實現(xiàn)的:所述的前部爐管的傾斜段與前部爐管的水平段的夾角a為10~20°。
本發(fā)明的技術(shù)方案還可以是這樣實現(xiàn)的:所述的前部爐管的傾斜段與前部爐管的水平段的夾角a為15°。
本發(fā)明的技術(shù)方案還可以是這樣實現(xiàn)的:所述的冷卻爐管的傾斜段與冷卻爐管的水平段的夾角b為160~170°。
本發(fā)明的技術(shù)方案還可以是這樣實現(xiàn)的:所述的冷卻爐管的傾斜段與冷卻爐管的水平段的夾角b為165°。
本發(fā)明的技術(shù)方案還可以是這樣實現(xiàn)的:所述的氫氣燃燒裝置包括管道、電點火器及燃燒室,管道連通前部爐管的傾斜段的下部,或者連通冷卻爐管的傾斜段的下部,管道的另一端設置在燃燒室內(nèi),燃燒室內(nèi)設置有電點火器,所述的管道上設置有控制閥門。
本發(fā)明的技術(shù)方案還可以是這樣實現(xiàn)的:所述的冷卻爐管包括芯管及套管,芯管套裝在套管內(nèi),所述的芯管與套管之間設置冷卻水流道,套管的兩端分別設置進水口及出水口。
本發(fā)明的技術(shù)方案還可以是這樣實現(xiàn)的:所述的網(wǎng)帶裝置包括主動輪、從動輪、網(wǎng)帶、換向輪及脹緊裝置,所述的動力裝置驅(qū)動主動輪轉(zhuǎn)動,主動輪、從動輪、換向輪及脹緊裝置通過網(wǎng)帶連接。
本發(fā)明的有益效果為:
1、本發(fā)明是將與釬焊爐的與爐芯管連通的前部爐管及冷卻爐管設置成傾斜管,前部爐管傾斜向上連通爐芯管的前端,冷卻爐管傾斜向下連通爐芯管的尾端,氫氣從設置在冷卻爐管上的氫氣進口進入,沿傾斜的冷卻爐管傾斜向上流動進入爐芯管內(nèi),然后沿前部爐管傾斜向下流出,由于氫氣是最輕的氣體,其具有向上流動的特性,因此,氫氣在壓力作用下充滿冷卻爐管后,沿冷卻爐管傾斜向上流動,而不會從冷卻爐管的下口流出,無需在冷卻爐管上設置氮氣封門裝置,利用氫氣質(zhì)量輕的特性及壓力將冷卻爐管封閉,防止外界空氣從冷卻爐管進入,前部爐管也傾斜設置,從爐芯管內(nèi)流出的氫氣在壓力作用下沿前部爐管的傾斜段傾斜向下流動,同時,由于氫氣質(zhì)量輕,其本身又具有向上的流動性,則進入前部爐管的傾斜段的氫氣在傾斜段內(nèi)堆積,從而將前部爐管封閉,防止外界空氣從前部爐管進入,無需在前部爐管上設置氮氣封門裝置,本發(fā)明相對于現(xiàn)有的釬焊爐節(jié)省了氮氣封門裝置,結(jié)構(gòu)簡單、成本低。
2、本發(fā)明的氫氣燃燒裝置能夠有效的防止爐膛內(nèi)的氫氣外泄引起爆炸事故,保證生產(chǎn)安全。
3、本發(fā)明的爐膛內(nèi)的加熱裝置采用硅碳棒加熱,能夠有效的提高加熱效率,降低能源消耗,節(jié)能減排。
4、本發(fā)明通過前部爐管的傾斜段及冷卻爐管的傾斜段的設置,實現(xiàn)利用氫氣質(zhì)量輕的特性,利用氫氣直接將爐膛的爐芯管的兩端密封,避免空氣進入爐芯管內(nèi),相對現(xiàn)有的釬焊爐,節(jié)省了氮氣封門裝置及相應的氮氣源氮氣泵等結(jié)構(gòu)零部件,同時又實現(xiàn)了防止外部空氣進入釬焊爐內(nèi),避免金屬導體高溫氧化。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明的爐體的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本發(fā)明的圖2的c-c剖視示意圖;
圖4為本發(fā)明的網(wǎng)帶裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
如圖1、圖2、圖3及圖4所示,一種新型釬焊爐,包括機架1、前部爐管2、爐體3、冷卻爐管4、后部爐管5、網(wǎng)帶裝置6及驅(qū)動裝置7,所述的爐體3包括爐膛31及爐芯管32,爐芯管32穿裝在爐膛31內(nèi),爐膛31的內(nèi)壁上設置有保溫隔熱層34,爐芯管32安裝在爐膛31的中心部位,沿爐膛31長度方向布置,所述的保溫隔熱層34的內(nèi)壁上設置有多組加熱裝置33,多組加熱裝置33沿爐膛31的長度方向均勻布置,所述的加熱裝置33為硅碳棒,所述的爐芯管32的兩端設置氫氣補氣口35,氫氣補氣口35連通穿裝在爐芯管32內(nèi)的布氣管36,沿布氣管36長度方向設置多個布氣孔,通過氫氣補氣口35、布氣管36及布氣孔的設置,均勻的向爐芯管內(nèi)補充氫氣,所述的爐膛31內(nèi)設置有加熱裝置33,所述的前部爐管2、爐芯管32、冷卻爐管4及后部爐管5依次連通,所述的前部爐管2與爐芯管32之間設置有保溫管11,保溫管11為不銹鋼鋼管,其外壁上包裹有保溫層,所述的前部爐管2的前端為進料口8,后部爐管5的尾端為出料口9,所述的前部爐管2包括依次連通的水平段及傾斜段,所述的水平段內(nèi)設置有多層軟門簾21,水平段上連接有氫氣燃燒裝置10,所述的前部爐管2的傾斜段傾斜向上布置,前部爐管2的傾斜段與前部爐管2的水平段的夾角a為10~20°,優(yōu)選15°,所述的冷卻爐管4包括依次連通的水平段及傾斜段,所述的冷卻爐管4的傾斜段傾斜向下布置,冷卻爐管4的傾斜段與冷卻爐管4的水平段的夾角b為160~170°,優(yōu)先165°,冷卻爐管4的傾斜段的下部設置有氫氣進口41,氫氣進口41連通氫氣源,所述的后部爐管5水平設置,后部爐管5上連接有氫氣燃燒裝置10,后部爐管5內(nèi)設置有多層軟門簾21,所述的機架1內(nèi)設置有驅(qū)動裝置7,驅(qū)動裝置7驅(qū)動網(wǎng)帶裝置6轉(zhuǎn)動,所述的網(wǎng)帶裝置6的網(wǎng)帶63從前部爐管2內(nèi)、爐芯管32內(nèi)、冷卻爐管4內(nèi)及后部爐管5內(nèi)穿過。網(wǎng)帶裝置6包括主動輪61、從動輪62、網(wǎng)帶63、換向輪64及脹緊裝置65,所述的動力裝置驅(qū)動主動輪61轉(zhuǎn)動,主動輪61、從動輪62、換向輪64及脹緊裝置65通過網(wǎng)帶63連接。
所述的氫氣燃燒裝置10包括管道101、電點火器102及燃燒室103,管道101連通前部爐管2的傾斜段的下部,或者連通冷卻爐管4的傾斜段的下部,管道101的另一端設置在燃燒室103內(nèi),燃燒室103內(nèi)設置有電點火器102,所述的管道101上設置有控制閥門。
所述的冷卻爐管4包括芯管41及套管42,芯管41套裝在套管42內(nèi),所述的芯管41與套管42之間設置冷卻水流道,套管42的兩端分別設置進水口及出水口。
所述的前部爐管2、爐芯管32、冷卻爐管4及后部爐管5結(jié)構(gòu)相同,均為不銹鋼材料的矩形管,其截面形狀的頂部成拱形下部成矩形。管外可設置多組加強筋板。
使用時,網(wǎng)帶63攜帶陶瓷基板及金屬導體移動,從前部爐管2前端的進料口8進入,經(jīng)過前部爐管2及保溫管11進入爐膛31的爐芯管32內(nèi),在爐芯管32內(nèi)釬焊結(jié)合,然后再經(jīng)冷區(qū)爐管冷卻后,成品從后部爐管5排出。
氫氣增壓后從冷卻爐管4上的氫氣進口41進入,沿冷卻爐管4的傾斜段傾斜向上流動進入爐芯管32內(nèi),在壓力作用下沿爐芯管32進入前部爐管2的傾斜段,最后經(jīng)過管道101進入燃燒室103點燃。進入冷卻爐管4的傾斜段內(nèi)的壓力氫氣,將冷卻爐管4的傾斜段充滿,由于氫氣質(zhì)量最輕,氫氣只可能向上流動,因此,氫氣不會沿冷卻爐管4的傾斜段傾斜向下進入后部爐管5,則,冷卻爐管4內(nèi)的氫氣將冷卻爐管4密封,從而保證外界空氣不會從冷卻爐管4進入爐芯管32內(nèi)。
進入前部爐管2的傾斜段的氫氣,在壓力作用下沿前部爐管2的傾斜段向下流動,而氫氣本身質(zhì)量輕,具有沿前部爐管2傾斜向上流動的趨勢,在兩者的綜合作用下,氫氣在前部爐管2的傾斜段內(nèi)堆積存留,將前部爐管2的傾斜段密封,外界空氣無法從前部爐管2進入爐芯管32,從而保證在爐芯管32內(nèi)釬焊的金屬導體始終在氫還原氣氛下進行,避免金屬導體氧化。
部分進入管道101的氫氣,沿管道101進入燃燒室103內(nèi)被燃燒,從而避免氫氣爆炸危險的發(fā)生,部分進入后部爐管5的氫氣,沿后部爐管5進入管道101,最后進入燃燒室103被燃燒。本發(fā)明的加熱裝置33采用硅碳棒加熱,相對于電加熱,能夠有效的節(jié)約能源。
本發(fā)明在實際使用時,還可以在爐芯管32的兩端各設置一個氫氣進口41,同時沿爐芯管32的長度方向布置布氣管,氫氣從爐芯管32兩端進入爐芯管32內(nèi),然后通過布氣管布氣,從而使氫氣更加均勻的不滿整個爐膛31。
要說明的是,上述實施例是對本發(fā)明技術(shù)方案的說明而非限制,所屬技術(shù)領域普通技術(shù)人員的等同替換或者根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)而做的其它修改,只要沒超出本發(fā)明技術(shù)方案的思路和范圍,均應包含在本發(fā)明所要求的權(quán)利范圍之內(nèi)。