600KG真空等离子焊箱的研制.docx

    600KG真空等离子焊箱的研制    摘要：文章介绍了新型600KG真空等离子焊箱的技术性能参数以及结构形式，并对设备新式装料方式的工作方式和结构特点做了说明关键词：真空；等离子焊箱；焊接一.概述真空等离子焊箱广泛应用于真空条件下，对稀有金属（钛及其合金）电极的组装焊接工作文章介绍一台我单位自行研制，针对国内某研究所特殊用途焊接工艺使用的真空等离子焊箱，满足用户对电极焊接工艺要求，可自动完成组合式仿圆电极的纵缝，环型缝焊接工作1.真空焊接室2.真空系统3.炉内料车4.等离子枪及其传动机构5.炉外料架二.技术参数1.可焊接电极规格1.1一次锭对接：电极直径Φ380mm、Φ285mm，长度≤2100mm1.2海绵钛电极焊接：Φ90x2100（电极长度350mm，共6节）1.3电极最大重量：600KG2.焊接电流：50~500A连续可调（保证在500A电流下连续可靠的焊接）3.焊接电压：40-60V4.焊接速度：0-80mm/min5.填充氩气起始压力：≤5Pa6.箱体填充工作压力：25~60KPa7.等离子焊枪结构形式：水冷铜头8.等离子焊枪数量：2支9.等离子焊枪功率：30KW/支10.等离子焊枪氩气消耗量：15~20L/min11.真空系统11.1极限真空：≤1Pa11.2抽速：≤15min（空炉状态）11.3压升率：0.1Pa/min12.真空配置：H-150滑阀泵一台+ZJ-1200罗茨泵一台13.设备供水：13.1设备主体、真空系统、电源设备水压：≤0.3MPa13.2设备主体、真空系统、电源设备水温：25℃~35℃13.3等离子枪水压：0.5~0.8MPa（可调）13.4等离子枪水温：≤35℃14.供电电源：380V50HZ130KW15.设备占地：8000mmx5500mmx3000mm三.各部件功能及组成1.真空焊接室箱体为双层水冷，内层不锈钢外层碳钢结构，箱体规格为Φ1000×4700。

两端设有炉门，后炉门用拉紧把手紧固，供安装和检修使用，前炉门气动夹紧，电动平移炉门，用于装出料使用箱体设有等离子枪接口以及抽真空接口还设有人工观察窗、照明视窗、摄像观察窗、台车进电装置等2.真空系统真空系统主要是为了预先抽除箱内以及电极的气体，以便在焊接过程中保持箱内尽量少的含氧量，防止电极被氧化真空系统的配置为ZJ-1200罗茨泵、H-150滑阀泵泵阀的开启有真空度联锁保护装置，确保操作安全可靠3.等离子枪及其传动机构等离子枪采用接触式起弧方式，为满足焊接时工艺需求，等离子枪阳极设计成水冷正极头结构，避免高密度钨夹杂，其结构采用枪体内导电管为纯铜管，外管为不锈钢管，中间通水以保证冷却效果好焊枪固定在箱体上，可上下移动，枪的移动采用调速电机、滚珠丝杠、直线导轨提升机构更换枪头时，将枪升起到箱体外，进行更换4.等离子枪电源采用可靠的逆变焊接电源，具有自动触底起弧功能，体积小、工作可靠稳定，起弧电流、焊接电流、均任意可调5.炉内料车焊接室内设有移动台车，台车由型钢焊接组成车体配有车轮以及传动装置，带动台车进出焊接室台车上平台设设有电极夹紧装置，并由电机带动旋转手动夹紧电极后，可控制台车在真空焊接室内平移并由旋转电机带动电极360°旋转，保证电极能够焊接出纵焊缝以及环型焊缝，以满足用户对焊接工艺的需求。

6.炉外料架炉外料架放置在箱体活动炉门处，可承载炉内料车，安装有电动升降装置，配合炉内料车完成电极安装以及焊接后电极拆卸，方便快捷，7.冷却水系统冷却水系统主要用于箱体、等离子枪、真空泵以及电源的冷却，采取带压供给、自流排出的方式由水箱、纯水冷却器、测温装置、压力监测及管道、阀门等构成设有两套供水系统，一套供箱体、真空泵以及电源冷却，另一套专供等离子枪冷却8.电控系统电控系统用于控制整个焊接工作过程，设有炉前操作盒，可就近操作，焊接过程采用弧压自动控制，包括抽真空、焊接过程自动控制及自动检测设有水、气、压力、电流的异常报警及必要的联锁保护功能9.氩气流量控制系统氩气瓶经减压后分两路，一路供箱内充氩气达到工艺要求的压力，另一路经二次降压通过浮子流量计控制氩气流量，供等离子枪产生等离子气体使用10.压缩空气系统由三联体、阀门、电解点压力表、管路等组成，为整个焊箱的气动操作提供动力四.结论本文从真空等离子焊箱的结构组成出发，简明介绍了真空等离子焊箱的部分关键部件设备满足科研领域生产、实验要求，安全环保，焊接电极成品表面质量良好设备制造成本适中，5个月即可投产，见效快，符合中国国情，适合在科研院所及中小企业推广。

参考文献：[1]达道安.真空设计手册[M].国防工业出版社，2004.[2]成大先.机械设计手册（第四版）[M].化学工业出版社，2002.[3]张继玉.真空电炉[M].冶金工业出版社，1994.[4]马开道.等.稀有金属真空熔铸技术及其设备设计.冶金工业出版社，2011.  -全文完-。