鋁真空釬焊爐，特別涉及一種對(duì)鋁合金件進(jìn)行真空釬焊后進(jìn)行快速氣淬的設(shè)備，適用于對(duì)航天、航空、船舶、汽車等領(lǐng)域的機(jī)箱、換熱板、天線等鋁合金件進(jìn)行真空釬焊及氣淬。

鋁合金真空釬焊主要分兩個(gè)步驟，第一步是進(jìn)行真空釬焊，第二步是對(duì)焊件進(jìn)行氣淬；真空釬焊是在真空釬焊爐中進(jìn)行的，具體過程是：先將放入爐中的被焊接的鋁合金件之間填入焊接釬料，關(guān)閉爐門后，對(duì)爐體進(jìn)行抽真空和升溫操作，在真空高溫環(huán)境下，使釬料熔化，將兩鋁合金件連接在一起，完成釬焊；然后，進(jìn)行焊件氣淬工藝，現(xiàn)有的氣淬設(shè)備有兩種，一種是在真空釬焊爐中設(shè)置有內(nèi)循環(huán)冷卻式氣淬系統(tǒng)，另一種是另外獨(dú)立設(shè)置氣淬設(shè)備；氣淬具體過程是：將高壓低溫惰性氣體快速通入到真空爐或另外的獨(dú)立的氣淬爐中，使其加熱室的真空環(huán)境迅速變成帶壓的充滿惰性氣體的環(huán)境，當(dāng)加熱室的惰性氣體的壓力達(dá)到一定值后，啟動(dòng)循環(huán)風(fēng)機(jī)，對(duì)加熱室內(nèi)的惰性氣體進(jìn)行循環(huán)，循環(huán)的惰性氣體通過冷卻系統(tǒng)進(jìn)行降溫冷卻，實(shí)現(xiàn)對(duì)鋁合金件的快速氣淬，使鋁合金件的溫度，迅速地均勻地降低到規(guī)定的氣淬結(jié)束工藝要求的溫度，使鋁合金表面硬度達(dá)到設(shè)計(jì)要求；

鋁合金件表面硬度與氣淬過程中鋁合金件的溫度下降速率有著密切的關(guān)系，溫度下降速率越快，氣淬的表面硬度就越高；鋁合金件表面硬度的均勻性與氣淬通入的冷卻氣體的均勻性有著密切的關(guān)系，通入到爐體內(nèi)的惰性冷卻氣體的均勻性越好，氣淬后的鋁合金件表面硬度的均勻性也就越好。若將氣淬分階段的話，大體可將氣淬分成兩個(gè)階段，即氣淬初始階段和氣淬循環(huán)階段；現(xiàn)有的鋁真空釬焊爐上設(shè)置有惰性氣體充氣接口，氣淬操作時(shí)，在該接口上連接上充滿惰性氣體的壓力氣罐，惰性氣體通過鋁真空釬焊爐上的充氣接口，進(jìn)入到真空釬焊爐中對(duì)焊件進(jìn)行氣淬；由于鋁真空釬焊爐上設(shè)置的充氣接口，受鋁真空釬焊爐設(shè)備體積容量的限制，該充氣接口的內(nèi)徑尺寸不可能做得太大，氣淬操作時(shí)，惰性氣體壓力氣罐中的高壓惰性氣體通過該充氣接口進(jìn)入到爐體內(nèi)并達(dá)到循環(huán)壓力，需要一定的充氣時(shí)間，即氣淬初始階段時(shí)間，氣淬初始階段所需的時(shí)間短，會(huì)有利于提高鋁合金件的氣淬表面硬度，如何在不增加現(xiàn)有設(shè)備體積的前題下，盡可能縮短氣淬初始階段的時(shí)間，成為現(xiàn)場(chǎng)需要研究解決的一個(gè)課題；另外，現(xiàn)有的鋁真空釬焊爐的爐體內(nèi)加熱室一般為圓筒狀，而有些被焊接的鋁合金件必須要求爐體加熱室為長(zhǎng)方體形，但如何保證加熱室為長(zhǎng)方體形時(shí)，氣淬冷卻氣體在加熱室中能均勻地分配循環(huán)，以確保在氣淬循環(huán)階段焊接件的氣淬質(zhì)量，也是現(xiàn)場(chǎng)迫切需要解決的一個(gè)技術(shù)問題。

鋁真空釬焊爐的外循環(huán)冷卻式快速氣淬系統(tǒng)，解決了在不增加設(shè)備空間的前提下如何縮短氣淬初始階段時(shí)間和當(dāng)鋁真空釬焊爐的加熱室為長(zhǎng)方體形時(shí)在氣淬循環(huán)階段如何確保鋁合金件氣淬表面硬度質(zhì)量的技術(shù)問題。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案解決以上技術(shù)問題的：本發(fā)明的總體構(gòu)思是：在鋁真空釬焊爐上設(shè)置外循環(huán)式冷卻系統(tǒng)，使其成為真空釬焊與循環(huán)冷卻氣淬一體設(shè)備；在氣淬啟動(dòng)前，先將外循環(huán)冷卻系統(tǒng)管道抽真空，再將高壓惰性氣體通入到外循環(huán)冷卻系統(tǒng)的管路中；在氣淬初始階段，同時(shí)將惰性氣體壓力氣罐和充滿有高壓惰性氣體的外循環(huán)冷卻系統(tǒng)管路中的惰性氣體，同時(shí)充入到鋁真空釬焊爐的加熱室中，增大了冷卻氣體氣量，達(dá)到縮短氣淬初始階段所用時(shí)間和迅速降低鋁合金焊接件溫度的目的；

在鋁真空釬焊爐的長(zhǎng)方形加熱室的冷卻氣體進(jìn)氣通道上，增設(shè)氣體導(dǎo)流分流罩，起到使氣淬冷卻氣體能在長(zhǎng)方形加熱室中均勻地分配并循環(huán)的作用，從而在氣淬循環(huán)階段提高鋁合金件的氣淬表面硬度均勻性。一種鋁真空釬焊爐的外循環(huán)冷卻式快速氣淬系統(tǒng)，包括真空爐體，在真空爐體上分別設(shè)置有真空抽氣管和惰性高壓氣體接入口，在真空抽氣管的另一端連接有抽真空系統(tǒng)，在惰性高壓氣體接入口上連接有惰性高壓氣體接入管，在惰性高壓氣體接入管的另一端連接有惰性高壓氣體儲(chǔ)氣罐，在真空爐體上分別設(shè)置有氣淬循環(huán)氣體輸出口和氣淬循環(huán)氣體輸入口，在氣淬循環(huán)氣體輸出口上連接有氣淬循環(huán)氣體輸出管，氣淬循環(huán)氣體輸出管的另一端與兩級(jí)水冷換熱器的氣體輸入口連通在一起，兩級(jí)水冷換熱器的氣體輸出口與循環(huán)風(fēng)機(jī)的入風(fēng)口連接在一起，循環(huán)風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口通過氣淬循環(huán)氣體輸入管與氣淬循環(huán)氣體輸入口連通在一起，在氣淬循環(huán)氣體輸出管上設(shè)置有惰性高壓氣體分管接入口，在惰性高壓氣體分管接入口與惰性高壓氣體接入管之間連接有惰性高壓氣體接入分管。在真空爐體內(nèi)的長(zhǎng)方體形加熱室的頂面上均勻地設(shè)置有上進(jìn)風(fēng)口，在上進(jìn)風(fēng)口上連接有上進(jìn)風(fēng)分管，在真空爐體內(nèi)的長(zhǎng)方體形加熱室的后側(cè)面上均勻地設(shè)置有后進(jìn)風(fēng)口，在后進(jìn)風(fēng)口上連接有后進(jìn)風(fēng)分管，在真空爐體內(nèi)的長(zhǎng)方體形加熱室的底面上均勻地設(shè)置有下進(jìn)風(fēng)口，在下進(jìn)風(fēng)口上連接有下進(jìn)風(fēng)分管，在真空爐體內(nèi)的長(zhǎng)方體形加熱室的前側(cè)面上均勻地設(shè)置有前進(jìn)風(fēng)口，在前進(jìn)風(fēng)口上連接有前進(jìn)風(fēng)分管，在氣淬循環(huán)氣體輸入口與長(zhǎng)方體形加熱室之間連接有封閉的錐體狀的風(fēng)量分配空腔罩體，在封閉的錐體狀的風(fēng)量分配空腔罩體的內(nèi)腔的右側(cè)端面上固定設(shè)置有中心圓錐凸起，在中心圓錐凸起與錐體狀的風(fēng)量分配空腔罩體的內(nèi)側(cè)壁之間，等間隔弧度地設(shè)置有四片風(fēng)車葉片狀的集風(fēng)板，兩相鄰的風(fēng)車葉片狀的集風(fēng)板、中心圓錐凸起的外側(cè)面與錐體狀的風(fēng)量分配空腔罩體的內(nèi)側(cè)壁之間，形成有風(fēng)量分流室，上進(jìn)風(fēng)分管與上側(cè)的風(fēng)量分流室連通在一起，后進(jìn)風(fēng)分管與后側(cè)的風(fēng)量分流室連通在一起，下進(jìn)風(fēng)分管與下側(cè)的風(fēng)量分流室連通在一起，前進(jìn)風(fēng)分管與前側(cè)的風(fēng)量分流室連通在一起。鋁真空釬焊爐的外循環(huán)冷卻式快速氣淬系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了鋁合金產(chǎn)品在真空釬焊結(jié)束后可直接進(jìn)行快速氣淬，降低能耗，縮短工藝周期，降低設(shè)備成本，并保證了氣淬質(zhì)量。

具體實(shí)施方式如下：

一種鋁真空釬焊爐的外循環(huán)冷卻式快速氣淬系統(tǒng)，包括真空爐體1，在真空爐體1上分別設(shè)置有真空抽氣管2和惰性高壓氣體接入口12，在真空抽氣管2的另一端連接有抽真空系統(tǒng)3，在惰性高壓氣體接入口12上連接有惰性高壓氣體接入管13，在惰性高壓氣體接入管13的另一端連接有惰性高壓氣體儲(chǔ)氣罐11，在真空爐體1上分別設(shè)置有氣淬循環(huán)氣體輸出口8和氣淬循環(huán)氣體輸入口4，在氣淬循環(huán)氣體輸出口8上連接有氣淬循環(huán)氣體輸出管9，氣淬循環(huán)氣體輸出管9的另一端與兩級(jí)水冷換熱器7的氣體輸入口10連通在一起，兩級(jí)水冷換熱器7的氣體輸出口與循環(huán)風(fēng)機(jī)6的入風(fēng)口連接在一起，循環(huán)風(fēng)機(jī)6的出風(fēng)口通過氣淬循環(huán)氣體輸入管5與氣淬循環(huán)氣體輸入口4連通在一起，在氣淬循環(huán)氣體輸出管9上設(shè)置有惰性高壓氣體分管接入口15，在惰性高壓氣體分管接入口15與惰性高壓氣體接入管13之間連接有惰性高壓氣體接入分管14。抽真空系統(tǒng)3通過真空抽氣管2對(duì)真空爐體1內(nèi)的長(zhǎng)方體形加熱室18和整個(gè)外循環(huán)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行抽真空，抽真空完成后，關(guān)閉氣淬循環(huán)氣體輸出口8上的閥門和氣淬循環(huán)氣體輸入口4，真空爐體1對(duì)長(zhǎng)方體形加熱室18中的鋁合金件進(jìn)行真空釬焊，與此同時(shí)，打開惰性高壓氣體接入分管14上的閥門，使惰性高壓氣體儲(chǔ)氣罐11與外循環(huán)冷卻系統(tǒng)的管路連通，使外循環(huán)冷卻系統(tǒng)的管路中充滿惰性高壓氣體，然后，關(guān)閉惰性高壓氣體接入分管14上的閥門；當(dāng)鋁合金件真空釬焊完成后，進(jìn)行氣淬初始階段時(shí)，同時(shí)打開惰性高壓氣體接入管13上通向真空爐體1內(nèi)的長(zhǎng)方體形加熱室18的閥門和氣淬循環(huán)氣體輸入口4上的閥門，使惰性高壓氣體儲(chǔ)氣罐11中的惰性高壓氣體和外循環(huán)冷卻系統(tǒng)管路中的惰性高壓氣體，同時(shí)向長(zhǎng)方體形加熱室18通入，大大加大了氣淬初始階段真空爐中的惰性氣體進(jìn)氣量，使焊接的鋁合金件的溫度迅速降低，提高了氣淬初始階段的氣淬質(zhì)量。

在真空爐體1內(nèi)的長(zhǎng)方體形加熱室18的頂面上均勻地設(shè)置有上進(jìn)風(fēng)口，在上進(jìn)風(fēng)口上連接有上進(jìn)風(fēng)分管23，在真空爐體1內(nèi)的長(zhǎng)方體形加熱室18的后側(cè)面上均勻地設(shè)置有后進(jìn)風(fēng)口，在后進(jìn)風(fēng)口上連接有后進(jìn)風(fēng)分管24，在真空爐體1內(nèi)的長(zhǎng)方體形加熱室18的底面上均勻地設(shè)置有下進(jìn)風(fēng)口，在下進(jìn)風(fēng)口上連接有下進(jìn)風(fēng)分管25，在真空爐體1內(nèi)的長(zhǎng)方體形加熱室18的前側(cè)面上均勻地設(shè)置有前進(jìn)風(fēng)口，在前進(jìn)風(fēng)口上連接有前進(jìn)風(fēng)分管26，在氣淬循環(huán)氣體輸入口4與長(zhǎng)方體形加熱室18之間連接有封閉的錐體狀的風(fēng)量分配空腔罩體16，在封閉的錐體狀的風(fēng)量分配空腔罩體16的內(nèi)腔的右側(cè)端面上固定設(shè)置有中心圓錐凸起20，在中心圓錐凸起20與錐體狀的風(fēng)量分配空腔罩體16的內(nèi)側(cè)壁之間，等間隔弧度地設(shè)置有四片風(fēng)車葉片狀的集風(fēng)板21，兩相鄰的風(fēng)車葉片狀的集風(fēng)板21、中心圓錐凸起20的外側(cè)面與錐體狀的風(fēng)量分配空腔罩體16的內(nèi)側(cè)壁之間，形成有風(fēng)量分流室22，上進(jìn)風(fēng)分管23與上側(cè)的風(fēng)量分流室連通在一起，后進(jìn)風(fēng)分管24與后側(cè)的風(fēng)量分流室連通在一起，下進(jìn)風(fēng)分管25與下側(cè)的風(fēng)量分流室連通在一起，前進(jìn)風(fēng)分管26與前側(cè)的風(fēng)量分流室連通在一起。

當(dāng)進(jìn)入到氣淬第二階段，即氣淬循環(huán)階段，關(guān)閉惰性高壓氣體接入管13上的閥門，真空爐體1內(nèi)的長(zhǎng)方體形加熱室18與外循環(huán)冷卻系統(tǒng)，組成一個(gè)封閉的氣淬循環(huán)系統(tǒng)，循環(huán)風(fēng)機(jī)6將經(jīng)過兩級(jí)水冷換熱器7冷卻后的惰性高壓氣體送入到封閉的錐體狀的風(fēng)量分配空腔罩體16的左端入風(fēng)口內(nèi)，進(jìn)入的風(fēng)量被均勻地分配到風(fēng)量分配空腔罩體16內(nèi)的四個(gè)風(fēng)量分流室22中，被分配到每個(gè)風(fēng)量分流室22中的冷卻氣流通過在每個(gè)風(fēng)量分流室上均布的一組進(jìn)風(fēng)分管進(jìn)入到對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)方體形加熱室18的對(duì)應(yīng)面上的進(jìn)風(fēng)口上，進(jìn)入到長(zhǎng)方體形加熱室18中，對(duì)其中的鋁合金焊接件進(jìn)行氣淬，經(jīng)氣淬加熱后的惰性氣流通過長(zhǎng)方體形加熱室18的左側(cè)面上的出風(fēng)口和右側(cè)面上的出風(fēng)口，再經(jīng)氣淬循環(huán)氣體輸出口8進(jìn)入到氣淬循環(huán)氣體輸出管9，通過氣淬循環(huán)氣體輸出管9后進(jìn)入到兩級(jí)水冷換熱器7中進(jìn)行冷卻，冷卻后，被循環(huán)風(fēng)機(jī)6吹到氣淬循環(huán)氣體輸入管5中，再次進(jìn)入到真空爐體1內(nèi)的長(zhǎng)方體形加熱室18中，如此循環(huán)，完成鋁合金件的氣淬；封閉的錐體狀的風(fēng)量分配空腔罩體16的創(chuàng)新點(diǎn)還在于：風(fēng)量分流室22中的中心圓錐凸起20外側(cè)面對(duì)進(jìn)入到風(fēng)量分流室具有流線式導(dǎo)流的作用，使冷卻風(fēng)最大程度地進(jìn)入到進(jìn)風(fēng)分管中，在中心圓錐凸起20外側(cè)面上的四片風(fēng)車葉片狀的集風(fēng)板21的上端設(shè)置有順時(shí)針旋向的四個(gè)缺口，形成了對(duì)少量的未進(jìn)入到進(jìn)風(fēng)分管中的冷卻風(fēng)量導(dǎo)入到鄰近的風(fēng)量分流室的作用，也起到了提高循環(huán)冷卻風(fēng)量的作用。