ZGS-300高溫真空爐方案..

1、CHINAELECTRONICSTKGROUPCORPORATIONwCIwwCIw中國電子科技集團公司中國電子科技集團公司ZGS-300ZGS-300 高溫真空爐高溫真空爐技術(shù)方案技術(shù)方案中國電子科技集團公司第二研究所中國電子科技集團公司第二研究所HINAELECTRONICSTECHNOLOGYGROUPCORPORATION中國電子科技集團公司第二研究所2二所簡介二所簡介中國電子科技集團公司第二研究所以電子先進制造技術(shù)為研究方向，主要從事電子工藝和電子工業(yè)專用生產(chǎn)設(shè)備電子工藝和電子工業(yè)專用生產(chǎn)設(shè)備研發(fā)，已先后取得 300 多項科研成果，其中獲得國際和國家級獎 15 項，部省級獎 30 余

2、項，獲國家專利 50 余項，是國家專利先進單位。主要產(chǎn)品類別為真空設(shè)備、表面處理設(shè)備、平板顯示器生產(chǎn)設(shè)備、元器件生產(chǎn)設(shè)備、清洗與潔凈產(chǎn)品等，廣泛用于航天、航空電子元器件和整機制造等企業(yè)，在國內(nèi)外具有良好的信譽，產(chǎn)品遍及全國各地，部分產(chǎn)品還遠銷國際市場。我所具備完善的管理體系，已通過 IS09001IS09001 質(zhì)量體系認證及 GJB9001A-200GJB9001A-2001 1質(zhì)量管理體系，實行“6S”管理。我所為國家二級保密單位二級保密單位，為全國熱處理協(xié)會全國熱處理協(xié)會會員單位，程建平主任為全國熱處理標準化技術(shù)委員會全國熱處理標準化技術(shù)委員會（SAC/TC75）委員委員。二所承擔著國家

3、和部省級技術(shù)先進、產(chǎn)業(yè)化和重大推廣項目，如真空磁控濺射鍍膜設(shè)備獲得“軍事電子預研項目軍事電子預研項目”； 多晶硅鑄錠爐項目獲得科技部“國家國家 86863 3計劃計劃”以及信息產(chǎn)業(yè)部“電子發(fā)展基金電子發(fā)展基金”項目。我研究所第五研究室是專業(yè)從事真空熱處理工藝技術(shù)與設(shè)備研究與開發(fā)專業(yè)從事真空熱處理工藝技術(shù)與設(shè)備研究與開發(fā)的專業(yè)隊伍。主要產(chǎn)品有真空釬焊、真空退火、真空回火、真空油淬、真空氣淬、真真空釬焊、真空退火、真空回火、真空油淬、真空氣淬、真空燒結(jié)、真空潔凈、高低溫超高真空試驗箱、低氣壓（真空）試驗箱、真空充氬空燒結(jié)、真空潔凈、高低溫超高真空試驗箱、低氣壓（真空）試驗箱、真空充氬箱、真空熱處理

4、箱、真空熱處理等設(shè)備。其中大型高精度真空鋁釬焊設(shè)備獲得原電子部優(yōu)秀科研大型高精度真空鋁釬焊設(shè)備獲得原電子部優(yōu)秀科研項目一等獎，目前主要用在航空航天鋁合金結(jié)構(gòu)釬焊領(lǐng)域，該設(shè)備控溫精度高，項目一等獎，目前主要用在航空航天鋁合金結(jié)構(gòu)釬焊領(lǐng)域，該設(shè)備控溫精度高，自動化程度高，得到用戶一致好評；自動化程度高，得到用戶一致好評；ZQL-60A真空高壓氣淬爐通過山西省電子產(chǎn)真空高壓氣淬爐通過山西省電子產(chǎn)品檢驗所檢驗，獲得實用新型專利證書及省級科技進步二等獎品檢驗所檢驗，獲得實用新型專利證書及省級科技進步二等獎。3企業(yè)文化企業(yè)文化中國電子科技集團公司第二研究所在推進所的改革發(fā)展過程中，努力建設(shè)一種與所的創(chuàng)業(yè)氛

5、圍相一致的創(chuàng)業(yè)者文化，讓管理者成為創(chuàng)業(yè)者，以創(chuàng)業(yè)者的精神和文化理念去改變?nèi)w員工的思維，用文化力來塑造良好的企業(yè)氛圍。這是全所職工共同努力的寶貴財富，是二所發(fā)展的前提和保障。二所愿景：滿意的顧客得意的企業(yè)快樂的員工戰(zhàn)略理念：三年打基礎(chǔ)，三年上水平，三年上規(guī)模，努力成為國內(nèi)電子專用設(shè)備領(lǐng)域的排頭兵。營銷理念：為客戶創(chuàng)造價值管理理念：在加強基礎(chǔ)管理的基礎(chǔ)上，保持企業(yè)創(chuàng)新的活力。競爭理念：一是消化吸收世界先進產(chǎn)品技術(shù)的能力，二是快速研制與生產(chǎn)能力，三是強大的市場銷售與服務能力，四是成本競爭能力。人才理念：人力資本的增加優(yōu)于財務資本的增加?？沙掷m(xù)理念：從學習力的基礎(chǔ)出發(fā)，進而發(fā)揮生命力，落實執(zhí)行力，加

6、強競爭力，提升增長力，最終走上成功的道路。戰(zhàn)略是方向，營銷是手段，管理是基礎(chǔ)，競爭是策略，人才是核心，績效是動力，文化是引擎，可持續(xù)發(fā)展是最終要實現(xiàn)的目的。“八個理念”作為一個有機的整體，來自于二所的科研生產(chǎn)實際，也必將隨二所的發(fā)展而不斷向前發(fā)展。HINAELECTRONICSTECHNOLOGYGROUPCORPORATION中國電子科技集團公司第二研究所4高溫真空爐技術(shù)方案高溫真空爐技術(shù)方案一、設(shè)備名稱一、設(shè)備名稱、數(shù)量及用途數(shù)量及用途設(shè)備名稱：設(shè)備名稱：ZGS-300 高溫真空爐數(shù)量：數(shù)量：1 臺設(shè)備用途設(shè)備用途：該設(shè)備主要用于各種結(jié)構(gòu)材料、銅合金等零件的真空釬焊、退火及真空消除應力處理

7、等。特點：特點：該設(shè)備采用國際上同行業(yè)中先進設(shè)計思想，成熟合理的制造技術(shù)，能夠滿足用戶所提供材料的真空釬焊、退火及真空消除應力處理要求。該設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計先進合理，配套產(chǎn)品和功能元器件都具有較先進的水平和較優(yōu)越的性能，能夠適應長期、安全、穩(wěn)定、可靠運行，滿足用戶的使用要求。標準：標準：設(shè)備設(shè)計制造符合 ISO 國際標準；設(shè)備所有零、部件和各種儀表的計量單位全部采用國際單位（SI）標準。二、主要技術(shù)指標二、主要技術(shù)指標1. 結(jié)構(gòu)形式：單室、臥式2. 爐膛有效尺寸：1200X900X900（mm）（LXWXH）3. 總裝爐量：500Kg/爐（含工裝）4. 最高溫度：1150C5. 工作溫度：500C9

8、50C6. 溫度均勻性：5C（500750C）/5C（750C 以上）7.升溫速率：RT1100C,1.5h，保溫 0.5h6.0X10-4Pa（6X10-6mbar）（空爐、冷態(tài)，干燥除氣后）8.極限真空度：5CHINAELECTRONICSTECHNOLOGYGROUPCORPORATION中國電子科技集團公司第二研究所高溫真空爐為臥式單室結(jié)構(gòu)，其主體為雙層水冷結(jié)構(gòu)，由爐體、加熱系統(tǒng)、強冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)及電氣控制部分組成。現(xiàn)將各部分結(jié)構(gòu)概述如下：3.13.1 爐體部分爐體部分爐體部分是高溫真空爐的主體部分，由爐體和爐門兩部分組成。爐體由雙層鋼板卷筒后焊成（其中，內(nèi)層為優(yōu)質(zhì)不銹鋼板

9、并進行拋光處理，外層為優(yōu)質(zhì)碳鋼內(nèi)層為優(yōu)質(zhì)不銹鋼板并進行拋光處理，外層為優(yōu)質(zhì)碳鋼板板），兩層之間有夾縫，內(nèi)通冷卻水，兩端與法蘭焊接而成，爐體側(cè)壁設(shè)有真空9.工作真空度：1.0X10-2Pa(lX10-4mbar)10.抽真空速率： W20min（空爐、冷態(tài)，高閥打開抽至 1X10-2Pa）11.泄漏率：KT-1000 油擴散泵 1 臺（沈陽真龍）ZJP-1200 羅茨泵 1 臺（臺州星光）HG-150 滑閥泵 1 臺（臺州星光）2X-15 旋片泵 1 臺（成都南光）GDQ-S1OOO 高真空擋板閥 1 臺（沈陽真龍）SDB-1000 水冷擋板 1 臺（沈陽真龍）GDQ-J250 高真空擋板閥 2

10、 臺（寧波閥門廠）GDQ-J150 高真空擋板閥 1 臺（寧波閥門廠）DDC-JQ50 電磁充氣閥 1 臺（寧波閥門廠）在擴散泵和高真空擋板閥之間配置 SDB-1000 水冷擋板，可以有效防止擴散泵油蒸汽進入真空室污染被處理工件。真空系統(tǒng)配置各種性能可靠的閥門、管道，采用可調(diào)節(jié)、柔性聯(lián)接，來實現(xiàn)對爐體的真空抽氣，并在各管路段設(shè)置有真空檢測裝置，便于各段真空測量。真真空測量空測量由數(shù)顯電子真空計、真空規(guī)管及連接電纜線（成都睿寶）組成。真空計成都睿寶電阻規(guī)成都睿寶電離規(guī)成都睿寶捕集器捕集器：為了使雜質(zhì)不進入真空抽氣機組污染油擴散泵，在抽氣機組與爐體之間配置捕集器，捕集器是由冷卻水管與散熱葉片組成。

11、可以方便拆下便于維修，捕集器同時還可以防止擴散泵油返至爐體污染被處理工件。HINAELECTRONICSTECHNOLOGYGROUPCORPORATION中國電子科技集團公司第二研究所93.43.4 強冷系統(tǒng)強冷系統(tǒng)HINAELECTRONICSTECHNOLOGYGROUPCORPORATION中國電子科技集團公司第二研究所10強冷系統(tǒng)設(shè)有循環(huán)風系統(tǒng)、換熱系統(tǒng)、管路系統(tǒng)。循環(huán)風系統(tǒng)采用大風量葉輪，保證冷卻時的風壓。本設(shè)備采用惰性氣體作為強制冷卻的介質(zhì)，采用大風量離心風機進行強制風道式循環(huán)冷卻，采用水冷式翅片管換熱器進行熱交換熱交換量大、冷卻速度快。采用獨特冷卻氣體循環(huán)管路設(shè)計，內(nèi)膽筒體 3

12、60方向上都設(shè)置噴氣孔，使被處理工件總體同時冷卻，保證冷卻速度及均勻性要求。當工件加熱完畢后進行氣冷時，先向爐內(nèi)充入大約 1bar 的惰性氣體（與大氣基本平衡）以保護電機啟動，電機正常運轉(zhuǎn)后再繼續(xù)向爐內(nèi)充氣到需要的壓力，氣流從風機高速壓向爐膽噴氣嘴并迅速吹向工件，從工件出來的熱氣流通過回氣孔到熱交換器進行冷卻，通過熱交換器冷卻后的氣體又被風機壓向噴氣嘴和工件，形成一個循環(huán)回路。3.53.5 水冷系統(tǒng)水冷系統(tǒng)水冷系統(tǒng)是對爐體、爐門、真空泵、鎂捕集器、水冷擋板、水冷電極及各部位的密封圈等部分提供冷卻用水。設(shè)備配備了一套包括總進水管和總回水管的水冷系統(tǒng)，管路布局整齊、美觀?？傔M水管上裝有電接點水壓表

13、，具有水壓低限報警功能。同時配有雙進水接口，可以連接自來水系統(tǒng)，確保設(shè)備在工作過程停電不停水，防止設(shè)備損壞。采用水循環(huán)系統(tǒng)或冷卻塔系統(tǒng)（用戶自備）。3.63.6 充氣系統(tǒng)充氣系統(tǒng)為了滿足設(shè)備工藝過程中的用氣（惰性氣體）需要，該設(shè)備配置有充氣系統(tǒng)，該系統(tǒng)由充氣管路、充氣閥、壓力表、壓力傳感器、安全閥等組成，可以根據(jù)工藝需要設(shè)定充氣壓力，當需要充氣時，該系統(tǒng)可以自動運行，同時安裝有手動充氣閥，方便特殊情況下使用。充氣系統(tǒng)分為兩路，一路為主充氣和補氣時使用，HINAELECTRONICSTECHNOLOGYGROUPCORPORATION中國電子科技集團公司第二研究所11一路為分壓時使用。3.7 電

14、控系統(tǒng)電控系統(tǒng)電控系統(tǒng)由晶閘管調(diào)壓器、溫控儀、記錄儀、真空計、觸摸屏、工控機和可編程控制器及各種傳感器組成，控制面板采用觸摸屏和工控機兩種控制方式，操作簡便直觀，且擴展空間大，便于將來多臺設(shè)備統(tǒng)一操作管理（工控機功能）。3.7.1 主要功能主要功能電控系統(tǒng)以 PLC 為運算控制核心，對設(shè)備的實時狀態(tài)進行監(jiān)測，并根據(jù)操作員通過觸摸屏或工控機的輸入以及當前狀態(tài)的判斷來產(chǎn)生輸出控制，直接控制由大量的繼電器執(zhí)行，通過 PLC 的輸出控制信號產(chǎn)生動作，直接控制各個閥門、機組、電源等直接執(zhí)行元件。系統(tǒng)配備了完善的安全保護功能，當設(shè)備出現(xiàn)異常狀況如水壓、溫度、真空、充氣壓力等指標或者某一部件出現(xiàn)異常，系統(tǒng)會

15、在觸摸屏、工控機以及報警燈上同時發(fā)出報警，并在工控機上詳細顯示當前異常原因及處理辦法。設(shè)備在使用過程中有完善可靠的自鎖互鎖保護功能，保證設(shè)備不會因操作員的誤操作而發(fā)生事故，具體設(shè)定有：1在電接點壓力表和真空計上設(shè)定機組各個泵的開啟壓力，嚴格規(guī)定機組的開啟順序，從而保證羅茨泵、擴散泵不會因為操作員的誤操作而產(chǎn)生損壞（羅茨泵出口壓力要 3000Pa 以下，擴散泵加熱需保證在 lOPa 以下，不滿足條件則極易損壞）。2不到設(shè)定真空度，不能對焊接室加熱。在加熱過程中，如果真空度突然低于所設(shè)定值或者分壓未達到設(shè)定值時，系統(tǒng)自動停止加熱，并發(fā)出報警信號。此功能目的是保證設(shè)備在使用過程中突然發(fā)生漏氣現(xiàn)象時，

16、把損失降到最小。HINAELECTRONICSTECHNOLOGYGROUPCORPORATION中國電子科技集團公司第二研究所123當冷卻水壓低于設(shè)定值或流量小于一定值時，系統(tǒng)自動關(guān)閉加熱系統(tǒng)、擴散泵，并在觸摸屏、工控機及報警燈上發(fā)出聲光報警，提示操作員及時處理水路故障。冷卻水是確保真空爐正常工作的先決條件，在工作中停電不停水。4當溫度檢測熱電偶出現(xiàn)故障，或者加熱系統(tǒng)失控導致溫度過高，超過設(shè)定的安全溫度時，加熱系統(tǒng)電源會及時切斷，并在觸摸屏、工控機及報警燈上同時出現(xiàn)報警，并且系統(tǒng)會在工控機上自動分析溫度失控原因，給出建議解決方案。5當充氣系統(tǒng)故障導致爐內(nèi)壓力過高超過設(shè)定的安全壓力時，充氣閥會

17、被強制關(guān)閉，彈簧式安全閥自動打開，同時在觸摸屏、工控機及報警燈上發(fā)出報警，通知操作人員處理事故。6設(shè)備采用的閥門均為氣動，由電磁閥控制，當發(fā)生斷電時，所有閥門會在壓縮空氣的壓力下自動關(guān)閉，保證設(shè)備內(nèi)部的真空狀態(tài)。3.7.2 電器控制柜的主要配置電器控制柜的主要配置1低壓電氣元件斷路器、接觸器、中間繼電器、按鈕、報警器和指示燈等主要元件選用施耐德或西門子產(chǎn)品，性能可靠，使用壽命長。2溫控儀表溫度控制儀表采用日本導電的 FP23，SR23 溫控儀，采用 PID 調(diào)節(jié)方式，根據(jù)由控溫熱電偶讀取的溫度信號的變化， 自動調(diào)節(jié)輸出功率。 其中 FP23 為主控儀表，可以用來設(shè)定溫度控制曲線，最大可進行 4

18、00 步設(shè)定，并可以同時設(shè)定存儲 20 條工藝曲線。SR23 作為從表，工作過程中從 FP23 獲得溫度控制指令，實現(xiàn)多區(qū)溫度同步控制。所有儀表精度等級均為 0.1 級，控溫精度1C,均帶有自整定功能，自動選擇最合理的控制參數(shù)，保證爐溫均勻性。所有儀表預留通訊HINAELECTRONICSTECHNOLOGYGROUPCORPORATION中國電子科技集團公司第二研究所13接口，可以實現(xiàn)集中監(jiān)控，系統(tǒng)可以采用手動/自動運行。3記錄儀表選用浙大中控無紙記錄儀，可連續(xù)記錄爐內(nèi)溫度，工件溫度，真空度，并可隨時翻查半年內(nèi)所有設(shè)備運行時的數(shù)據(jù)，方便分析設(shè)備故障及焊接處理工藝。儀表配有數(shù)據(jù)處理軟件，配置

19、CF 卡可將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到電腦上，生成報表，用于打印或者書寫報告。預留通訊接口，可以實現(xiàn)集中監(jiān)控。4數(shù)顯真空計真空計采用成都睿寶 ZDF-5227AX 型復合真空計，檢測爐內(nèi)實時真空度。真空計配有真空度繼電器輸出設(shè)定點， 用于加熱安全真空度， 擴散泵安全加熱真空度，分壓系統(tǒng)設(shè)定 2 個真空度的設(shè)定。預留通訊接口，可以實現(xiàn)集中監(jiān)控。5可編程控制器采用歐姆龍 CP1H 可編程控制器做為系統(tǒng)控制核心， 負責接收各個傳感器和儀表數(shù)據(jù)，進行處理分析后輸出控制信號到直接執(zhí)行設(shè)備，完成設(shè)備動作?？刂瞥绦蛟O(shè)有手動和自動兩種操作模式，可在觸摸屏和工控機上隨時進行切換，且不中斷設(shè)備運行狀態(tài)。預留通訊接口，可以實現(xiàn)計算

20、機集中監(jiān)控。6觸摸屏采用臺灣威綸 MT8100I 液晶觸摸屏，使用壽命長，安全可靠。觸摸屏安裝有我們開發(fā)的真空釬焊設(shè)備控制系統(tǒng)，能實時顯示設(shè)備的運行狀態(tài)并進行控制，人性化界面設(shè)計，直觀簡潔，方便操作。7熱電偶控溫熱電偶和工件測溫熱電偶均采用 N 型 I 級偶（外接插頭為快插式），其中主控儀表使用熱電偶為雙芯偶。HINAELECTRONICSTECHNOLOGYGROUPCORPORATION中國電子科技集團公司第二研究所148計算機控制系統(tǒng)工業(yè)控制計算機采用臺灣研華工控機系統(tǒng) IPC-610，操作系統(tǒng) WINDOWSXP，CPUe5300 雙核 2.6G，內(nèi)存 2G,硬盤 500GB，顯示器為

21、彩色液晶觸摸顯示屏（19 英寸）。安裝釬焊爐控制組態(tài)軟件，可統(tǒng)計設(shè)備運行過程中的所有數(shù)據(jù)，包括溫度、真空、壓力及報警等，并能繪制圖表進行分析、存儲及打印。通過組態(tài)軟件可以完成設(shè)備的所有功能控制，包括溫度的設(shè)定、機組運行的控制等，且組態(tài)軟件備有網(wǎng)絡接口，將來可進行現(xiàn)場總線式的連接控制。9調(diào)壓器調(diào)壓器選用晶閘管調(diào)壓器，由溫控表發(fā)出控制信號調(diào)節(jié)每個區(qū)的加熱功率，使每個加熱區(qū)達到最適合的加熱功率配比，從而保證爐溫均勻性。調(diào)壓器為多路單相調(diào)壓器，采用低電壓大電流的輸出方式，輸出電壓不高于 70V,正常工作時一般不大于 85%輸出，安全可靠。調(diào)壓器內(nèi)置過流、缺相保護電路，發(fā)生故障時自動斷開加熱電源，并發(fā)出報警。五、設(shè)備工作條件五、設(shè)備工作條件電源：415V1