真空灭弧室的一次封排工艺

真空灭弧室的一次封排工艺 低压皂鼍f1’993】 《真空灭弧室的一次封排工艺 1 s\坚墼亘生国营七七七总厂c?”T6f, 摘一次封排工艺是生产真空灭弧室的先进工艺,排气1封口同时进行一扶完成.J本文介绍了 一次 封排工艺的特点,及一扶封排工艺的几点关键问题. 叙词:苎皇墨亨=堡苎专兰三兰\ One-timeTubeSealingandExhaustmgTechniqueofVaccumArcOmte ZhangYujieZhaoLihua State—owned777GeneralFactory Ah:One-timetubesealingandexhaustingtechniis,milladvancedtechniqueinwhichvacuumachute poessedThetwoprocessesofexhau~tirtganda~dingareconductedthesametime?Thispaperintroduce d thefeaturesandseveralkeyproblemsofone-tlmesealingandexha~tingtechnique. w岫:咖n瞰c.1mleom-tlmetubesealI唯and霸kmgted-nlqne髑由 一 , 引言艺的 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 . 一 次封排工艺是目前国内外真空灭弧室制造 采用的先进生产工艺,是真空工艺突破性的进展. 所谓一次封排,就是真空灭弧室的封口和排气同 ,英等国已将一 时进行一次完成.80年代初,美 次封排工艺用于真空灭弧室的生产.日本东芝公 司的真空灭弧室也广泛采用一次封排工艺.1985 年12月,国营七七七总厂与美国西屋公司签订真 空灭弧室技术引进合同及引进生产关键设备的合 同,其中一次封排技术软件及大型真空焊接炉是 引进合同的主要内容之一.经消化,吸收西屋技 术,一次封排工艺已广泛地应用于额定电压0.66 — 63kV,额定电流160—4000A,额定短路分断电 流3.15—63kA的真空接触器用,真空负荷开关 用,真空断路器用,真空重合器用,真空分段器用 等各类真空灭弧室.经几年的实践充分证明,一 次封排工艺是一种具有先进水平,并有广阔发展 前途的先进工艺. 二,真空灭弧室生产工艺 一 次封排工艺与常规的排气工艺相比,大大 简化了工艺流程.图1和图2分别为两种生产工 金属零件清洗一电镀——] 金属零件清洗——]+ 卜部件焊接—检漏一氢孤焊封口 焊料清洗————_J十 l检漏 陶瓷件清洗上釉金属化__J预毒气 出厂一测试一烘装一二次封离一老炼—一排气 图1真空灭弧室采用排气工艺的生产工艺藏程图 出厂一测试 图2真空灭弧室采用一次封排工艺生产工艺流程图 三,一次封排工艺的特点 (1)从图1,图2可知,由于排气和封1:3一次 完成,大大简化了工艺流程,同时每炉可对数十只 到数百只的真空灭弧室进行封排.所以一次封排 生产周期短,生产效率高,适合于大批量生产,节 第一作者张玉洁,女,1945年生,1969年大连工学院毕业,高级工程师. 一 5l一 @ 低压电器【19991~3囊空灭蕊室的一衣封擗I艺 省了人力,物力,财力,从而降低了制造成本. (2)一次封排的真空焊接炉采用微机控制, 自动化程度高,对封排的温度,时间,真空度都进 行自动控制,消除了氩弧焊封口,排气等因环境, 技术水平,情绪等人为因素对产品质量的影响,工 艺一致性好,充分保证了产品质量的高可靠性,稳 定性,一致性. (3)采用一次封排工艺除气彻底,真空灭弧 室的真空度高,真空寿命长.众所周知,影响真空 灭弧室真空寿命的主要气体源是零件材料的放 气.所以必须经过彻底的除气,将所含气体的 98%除去.为加速零件材料内部溶解气体的释 放,在蒸发,变形,再结晶等因素许可的条件下,尽 量提高除气温度.一次封排的真空灭弧室,部件 焊接和整管封排,要用不同熔点的焊料.部件焊 接用焊料高于封排用焊料.经过部件焊接,材料 经过了高温充分除气,再经过一次封排除气.而 一 次封排除气的最高温度,即是封排焊接的温度, 所以采用一次封排,除气彻底.真空寿命长. (4)一次封排工艺,减少了工艺流程,所以, 减少了因工序之间的周转或其他工艺过程中造成 的污染源.经过除气的零件超净存放数天.金属 内的气体含量不会明显增加.因在常温下气体的 扩散过程是十分缓慢的.但如果接触到水,氧或 氧化性气体,零件的材料与之发生化学反应,使之 含气量大大增加.如果用手摸过或被沾污,零件的 放气率又会明显增加,甚至接近原来未经除气时 的数量级.一次封排和部件焊接一般都在同一超 净间进行,没有工序周转的污染及检漏,预排,排 气,多次抽真空放气等油的污染,使产品质量稳 定. (5)一次封排工艺可使吸气剂充分激活,真 空灭弧室常用的吸气剂一般选用锫铝16.为使 吸气剂具有良好的吸气特性,必须高温激括处理, 其作用是去除吸气剂暴露在大气时,在表面所形 成的气体保护膜,赶走固溶体内的大量氢气,并使 其金相结构产生有利于吸气的变化,以获得良好 的吸气活性.激活温度通常在800—950,保持 几分钟,一次封排为吸气剂的激活,提供了良好的 真空气氛和温度.从而使吸气剂起到了良好的吸 气作用,能维持和提高管内真空度. (6)采用一次封排工艺不仅大大地简化了制 一 52一 造工艺,提高了生产效率,降低制造成本,而且产 品质量稳定,可靠,而且大大减少占地面积. 四,一次封排工艺几个关键问题 一 次封排是真空灭弧室制造关键的综合性技 术.一次封排要同时完成排气,封口,不仅要排出 灭弧室内所有零件表面吸附的气体和内部吸收溶 解的气体,而且要完成灭弧室的封口,使之密封并 达到较高的真空度.下面讨论一次封排工艺的几 个关键问题. (1)一次封排的结构设计.先进的设计结构 是一次封排技术的基础,特别是一次封排的排气 孔的设计直接影响一次封排的质量.采用一次封 排的真空灭弧室在结构设计中要在适当的位置设 计一定数量的排气孔,选用合适的焊料放在排气 孔旁边,也可以采用焊料制成一定的 规格 视频线规格配置磁共振要求常用水泵型号参数扭矩规格钢结构技术规格书 的特殊 形状,放在相应的焊缝上.无论采取什么方式,排 气孔设计的位置,数量,大小要合理.排气孔多, 直径大,排气抽气速度高,但钎焊的毛细作用大大 削弱,焊料流失不能得到致密的气密性焊缝;排气 孔过少而孔径小,会影响抽气速率,延长排气时 间.所以设计排气孔的原则是,在保证熔化的焊 料靠毛细力吸引,保持在排气孔内,使之真空灭弧 室具有良好的真空气密性的情况下,设计适宜的 排气孔径及排气孔数量,以便形成良好的排气通 道. (2)一次封排焊料的选择.一次封排的真空 灭弧室,焊料的选择是使真空灭弧室获得牢固可 靠的气密性焊缝的主要因素.一般部件焊接和整 管封排选用不同熔点的焊料.部件焊接用焊料高 于封排用焊料,焊料的熔点约相距60—70以 上,以保证整管封排时,部件焊缝不熔化.两种不 同熔点的焊料都必须满足以下要求: ?对所焊金属具有良好的润湿性和漫流性, 以保证在正常焊接范围内焊料能充分填满焊缝闻 隙及排气孔. ?焊料不能含有蒸气压高的元素,致使在灭 弧室制造或使用过程中由于温度高而蒸发破坏绝 缘.焊接用焊料各种高蒸压杂质的含量应控制在 0.002%一0.005%. ?焊料不允许有较多气体,否则焊料熔化时 会产生”沸腾”现象,使焊料溅散形成气孔,不仅影 低压电器{19991~.3) 响气密性,如果溅散到绝缘件上会降低绝缘.如 果焊料含气量过高,在焊接封1:3时会使灭弧室内 真空度下降,影响真空寿命 ?焊料结晶范围要小,即熔点与流点要接近, 最好选用共晶或接近共晶成分的焊料台金.一次 封排多选用DHLAgCu2B焊料,其熔点和流点都为 779?. (3)一次封排的工艺规范.先排气后封口, 首先将零件内部溶解的气体或表面吸附的气体通 过高温烘烤,加速气体的释放,气体通过设置的排 气孔排人真空炉内被真空系统排出,然后再升高 炉内温度使其排气孔的焊料熔化,真空灭弧室封 口密封.正确选择排气封口的工艺规范是一次封 口工艺的关键,它将直接影响到灭弧室内气体是 否彻底除尽,并得到良好的气密性,保证真空灭弧 室的真空寿命.所以要合理选择封排过程中温 度,时间和真空度的关系. ?升温速度.升温的速度主要取决于零件的 形状,热容量和导热性能等,升温的原则是保证零 件温度均匀,零件释放出的气体充分排出.对于 一 次封排升温速度不宜太快,因为需保证真空灭 弧室的气密性,故灭弧室设置的排气孔不宜过大, 如升温速度过快会导致灭弧室内零件放出的气体 及蒸发物不能排出,蒸发的绝缘外壳内表面,降低 绝缘强度,还会导致炉温不均匀影响封口的质量. 真空灭弧室封口排气必须在一定的真空状态下进 行,如升温速度过快,会引起真空炉内气体压力的 明显上升,影响封排质量. ?排气的保温时间和温度.为使零件除气彻 底,要在一定的温度下保温一段时间,同时通过保 温使封1:3的各部分温度更加均匀,以利于各处焊 料的同时熔化,以均匀的流动速度填充排气孔. 一 般保温的温度低于焊料的熔点,保温时间视灭 弧室的大小,炉内封排数量多少而定. ?封口温度.封口实际上就是真空钎焊,封 口温度的依据主要是所用焊料.通常封口的温度 比焊料流点高20,50?.达到封口温度后要保 温一段时间,目的是使液体焊料能充分填满排气 孔,让排气孔的基金属和焊料相互作用而形成牢 固结合,形成气密性焊缝.封口焊料熔化时,真空 炉一定要保持在相当低的真空压力下,因封口时 灭弧室内的气体压力,就是真空炉的气体压力. ?降温速度.排气封口后,降温速度一般比 升温要快得多,但也要适当.快速的降温可在排 气孔封1:3处引起应力,特别是封1:3两零件材料热 膨胀系数差异大时会造成应力,致使封口焊缝产 生裂纹及炸裂造成漏气废品.因在真空情况下靠 辐射传热,所以封口后冷却很慢,特别是在低温情 况下,为加速冷却,待工件温度达到一定程度可向 真空炉内通人氮气,氢气或其他惰性气体. (4)一次封排设备.先进的一次封排设备是 一 次封排技术的保证,通常用真空焊接炉.该真 空焊接炉必须满足大体积,炉温高,恒温,高真空, 采用CPT控制进行自动化封排. (5)高压老炼技术.一次封排的真空灭弧室 不能像排气的真空灭弧室那样在排气台进行动态 电流老炼和高压老炼,因此要提高耐压水平必须 加重高压老炼的规范,采用超高压老炼工艺.超 高压老炼是提高耐压水平的先进工艺,经超高压 老炼后的真空灭弧室,12kV的灭弧室额定短时, 工频耐压48kV,额定标准雷电冲击耐压85kV, 40.5kV的灭弧室额定短时工频耐压95kV,额定 标准雷电冲击耐压185kV.充分证明了一次封排 的真空灭弧采用超高压老炼的合理性,先进性. 五,结束语 一 次封排工艺是国内外制造真空灭弧室的先 进工艺,一次封排将排气封1:3一次完成,不仅大大 简化了制造工艺,而且提高了产品的可靠性,稳定 性和产品的一致性,生产周期短,生产效率高,适 合于大批量生产等特点.要保证一次封排的质 量,产品的结构设计和材料的选择是基础,合理的 工艺规范是关键,先进的生产设备是保证. 参考文献 1王季梅主编.真空灭弧室设计,制造及其应用西安 西安交通大学出版社,1993 2奠纯昌.陈国军等编.电真空工艺,1983,(11) 3李建基.真空电器技术,1994,(4) 收稿日期:1?争.3-06