ZGS-300高温真空炉方案..

1、CHINAELECTRONICSTKGROUPCORPORATIONwCIwwCIw中国电子科技集团公司中国电子科技集团公司ZGS-300ZGS-300 高温真空炉高温真空炉技术方案技术方案中国电子科技集团公司第二研究所中国电子科技集团公司第二研究所HINAELECTRONICSTECHNOLOGYGROUPCORPORATION中国电子科技集团公司第二研究所2二所简介二所简介中国电子科技集团公司第二研究所以电子先进制造技术为研究方向，主要从事电子工艺和电子工业专用生产设备电子工艺和电子工业专用生产设备研发，已先后取得 300 多项科研成果，其中获得国际和国家级奖 15 项，部省级奖 30 余

2、项，获国家专利 50 余项，是国家专利先进单位。主要产品类别为真空设备、表面处理设备、平板显示器生产设备、元器件生产设备、清洗与洁净产品等，广泛用于航天、航空电子元器件和整机制造等企业，在国内外具有良好的信誉，产品遍及全国各地，部分产品还远销国际市场。我所具备完善的管理体系，已通过 IS09001IS09001 质量体系认证及 GJB9001A-200GJB9001A-2001 1质量管理体系，实行“6S”管理。我所为国家二级保密单位二级保密单位，为全国热处理协会全国热处理协会会员单位，程建平主任为全国热处理标准化技术委员会全国热处理标准化技术委员会（SAC/TC75）委员委员。二所承担着国家

3、和部省级技术先进、产业化和重大推广项目，如真空磁控溅射镀膜设备获得“军事电子预研项目军事电子预研项目”； 多晶硅铸锭炉项目获得科技部“国家国家 86863 3计划计划”以及信息产业部“电子发展基金电子发展基金”项目。我研究所第五研究室是专业从事真空热处理工艺技术与设备研究与开发专业从事真空热处理工艺技术与设备研究与开发的专业队伍。主要产品有真空钎焊、真空退火、真空回火、真空油淬、真空气淬、真真空钎焊、真空退火、真空回火、真空油淬、真空气淬、真空烧结、真空洁净、高低温超高真空试验箱、低气压（真空）试验箱、真空充氩空烧结、真空洁净、高低温超高真空试验箱、低气压（真空）试验箱、真空充氩箱、真空热处理

4、箱、真空热处理等设备。其中大型高精度真空铝钎焊设备获得原电子部优秀科研大型高精度真空铝钎焊设备获得原电子部优秀科研项目一等奖，目前主要用在航空航天铝合金结构钎焊领域，该设备控温精度高，项目一等奖，目前主要用在航空航天铝合金结构钎焊领域，该设备控温精度高，自动化程度高，得到用户一致好评；自动化程度高，得到用户一致好评；ZQL-60A真空高压气淬炉通过山西省电子产真空高压气淬炉通过山西省电子产品检验所检验，获得实用新型专利证书及省级科技进步二等奖品检验所检验，获得实用新型专利证书及省级科技进步二等奖。3企业文化企业文化中国电子科技集团公司第二研究所在推进所的改革发展过程中，努力建设一种与所的创业氛

5、围相一致的创业者文化，让管理者成为创业者，以创业者的精神和文化理念去改变全体员工的思维，用文化力来塑造良好的企业氛围。这是全所职工共同努力的宝贵财富，是二所发展的前提和保障。二所愿景：满意的顾客得意的企业快乐的员工战略理念：三年打基础，三年上水平，三年上规模，努力成为国内电子专用设备领域的排头兵。营销理念：为客户创造价值管理理念：在加强基础管理的基础上，保持企业创新的活力。竞争理念：一是消化吸收世界先进产品技术的能力，二是快速研制与生产能力，三是强大的市场销售与服务能力，四是成本竞争能力。人才理念：人力资本的增加优于财务资本的增加。可持续理念：从学习力的基础出发，进而发挥生命力，落实执行力，加

6、强竞争力，提升增长力，最终走上成功的道路。战略是方向，营销是手段，管理是基础，竞争是策略，人才是核心，绩效是动力，文化是引擎，可持续发展是最终要实现的目的。“八个理念”作为一个有机的整体，来自于二所的科研生产实际，也必将随二所的发展而不断向前发展。HINAELECTRONICSTECHNOLOGYGROUPCORPORATION中国电子科技集团公司第二研究所4高温真空炉技术方案高温真空炉技术方案一、设备名称一、设备名称、数量及用途数量及用途设备名称：设备名称：ZGS-300 高温真空炉数量：数量：1 台设备用途设备用途：该设备主要用于各种结构材料、铜合金等零件的真空钎焊、退火及真空消除应力处理

7、等。特点：特点：该设备采用国际上同行业中先进设计思想，成熟合理的制造技术，能够满足用户所提供材料的真空钎焊、退火及真空消除应力处理要求。该设备结构设计先进合理，配套产品和功能元器件都具有较先进的水平和较优越的性能，能够适应长期、安全、稳定、可靠运行，满足用户的使用要求。标准：标准：设备设计制造符合 ISO 国际标准；设备所有零、部件和各种仪表的计量单位全部采用国际单位（SI）标准。二、主要技术指标二、主要技术指标1. 结构形式：单室、卧式2. 炉膛有效尺寸：1200X900X900（mm）（LXWXH）3. 总装炉量：500Kg/炉（含工装）4. 最高温度：1150C5. 工作温度：500C9

8、50C6. 温度均匀性：5C（500750C）/5C（750C 以上）7.升温速率：RT1100C,1.5h，保温 0.5h6.0X10-4Pa（6X10-6mbar）（空炉、冷态，干燥除气后）8.极限真空度：5CHINAELECTRONICSTECHNOLOGYGROUPCORPORATION中国电子科技集团公司第二研究所高温真空炉为卧式单室结构，其主体为双层水冷结构，由炉体、加热系统、强冷系统、真空系统、水冷系统及电气控制部分组成。现将各部分结构概述如下：3.13.1 炉体部分炉体部分炉体部分是高温真空炉的主体部分，由炉体和炉门两部分组成。炉体由双层钢板卷筒后焊成（其中，内层为优质不锈钢板

9、并进行抛光处理，外层为优质碳钢内层为优质不锈钢板并进行抛光处理，外层为优质碳钢板板），两层之间有夹缝，内通冷却水，两端与法兰焊接而成，炉体侧壁设有真空9.工作真空度：1.0X10-2Pa(lX10-4mbar)10.抽真空速率： W20min（空炉、冷态，高阀打开抽至 1X10-2Pa）11.泄漏率：KT-1000 油扩散泵 1 台（沈阳真龙）ZJP-1200 罗茨泵 1 台（台州星光）HG-150 滑阀泵 1 台（台州星光）2X-15 旋片泵 1 台（成都南光）GDQ-S1OOO 高真空挡板阀 1 台（沈阳真龙）SDB-1000 水冷挡板 1 台（沈阳真龙）GDQ-J250 高真空挡板阀 2

10、 台（宁波阀门厂）GDQ-J150 高真空挡板阀 1 台（宁波阀门厂）DDC-JQ50 电磁充气阀 1 台（宁波阀门厂）在扩散泵和高真空挡板阀之间配置 SDB-1000 水冷挡板，可以有效防止扩散泵油蒸汽进入真空室污染被处理工件。真空系统配置各种性能可靠的阀门、管道，采用可调节、柔性联接，来实现对炉体的真空抽气，并在各管路段设置有真空检测装置，便于各段真空测量。真真空测量空测量由数显电子真空计、真空规管及连接电缆线（成都睿宝）组成。真空计成都睿宝电阻规成都睿宝电离规成都睿宝捕集器捕集器：为了使杂质不进入真空抽气机组污染油扩散泵，在抽气机组与炉体之间配置捕集器，捕集器是由冷却水管与散热叶片组成。

11、可以方便拆下便于维修，捕集器同时还可以防止扩散泵油返至炉体污染被处理工件。HINAELECTRONICSTECHNOLOGYGROUPCORPORATION中国电子科技集团公司第二研究所93.43.4 强冷系统强冷系统HINAELECTRONICSTECHNOLOGYGROUPCORPORATION中国电子科技集团公司第二研究所10强冷系统设有循环风系统、换热系统、管路系统。循环风系统采用大风量叶轮，保证冷却时的风压。本设备采用惰性气体作为强制冷却的介质，采用大风量离心风机进行强制风道式循环冷却，采用水冷式翅片管换热器进行热交换热交换量大、冷却速度快。采用独特冷却气体循环管路设计，内胆筒体 3

12、60方向上都设置喷气孔，使被处理工件总体同时冷却，保证冷却速度及均匀性要求。当工件加热完毕后进行气冷时，先向炉内充入大约 1bar 的惰性气体（与大气基本平衡）以保护电机启动，电机正常运转后再继续向炉内充气到需要的压力，气流从风机高速压向炉胆喷气嘴并迅速吹向工件，从工件出来的热气流通过回气孔到热交换器进行冷却，通过热交换器冷却后的气体又被风机压向喷气嘴和工件，形成一个循环回路。3.53.5 水冷系统水冷系统水冷系统是对炉体、炉门、真空泵、镁捕集器、水冷挡板、水冷电极及各部位的密封圈等部分提供冷却用水。设备配备了一套包括总进水管和总回水管的水冷系统，管路布局整齐、美观。总进水管上装有电接点水压表

13、，具有水压低限报警功能。同时配有双进水接口，可以连接自来水系统，确保设备在工作过程停电不停水，防止设备损坏。采用水循环系统或冷却塔系统（用户自备）。3.63.6 充气系统充气系统为了满足设备工艺过程中的用气（惰性气体）需要，该设备配置有充气系统，该系统由充气管路、充气阀、压力表、压力传感器、安全阀等组成，可以根据工艺需要设定充气压力，当需要充气时，该系统可以自动运行，同时安装有手动充气阀，方便特殊情况下使用。充气系统分为两路，一路为主充气和补气时使用，HINAELECTRONICSTECHNOLOGYGROUPCORPORATION中国电子科技集团公司第二研究所11一路为分压时使用。3.7 电

14、控系统电控系统电控系统由晶闸管调压器、温控仪、记录仪、真空计、触摸屏、工控机和可编程控制器及各种传感器组成，控制面板采用触摸屏和工控机两种控制方式，操作简便直观，且扩展空间大，便于将来多台设备统一操作管理（工控机功能）。3.7.1 主要功能主要功能电控系统以 PLC 为运算控制核心，对设备的实时状态进行监测，并根据操作员通过触摸屏或工控机的输入以及当前状态的判断来产生输出控制，直接控制由大量的继电器执行，通过 PLC 的输出控制信号产生动作，直接控制各个阀门、机组、电源等直接执行元件。系统配备了完善的安全保护功能，当设备出现异常状况如水压、温度、真空、充气压力等指标或者某一部件出现异常，系统会

15、在触摸屏、工控机以及报警灯上同时发出报警，并在工控机上详细显示当前异常原因及处理办法。设备在使用过程中有完善可靠的自锁互锁保护功能，保证设备不会因操作员的误操作而发生事故，具体设定有：1在电接点压力表和真空计上设定机组各个泵的开启压力，严格规定机组的开启顺序，从而保证罗茨泵、扩散泵不会因为操作员的误操作而产生损坏（罗茨泵出口压力要 3000Pa 以下，扩散泵加热需保证在 lOPa 以下，不满足条件则极易损坏）。2不到设定真空度，不能对焊接室加热。在加热过程中，如果真空度突然低于所设定值或者分压未达到设定值时，系统自动停止加热，并发出报警信号。此功能目的是保证设备在使用过程中突然发生漏气现象时，

16、把损失降到最小。HINAELECTRONICSTECHNOLOGYGROUPCORPORATION中国电子科技集团公司第二研究所123当冷却水压低于设定值或流量小于一定值时，系统自动关闭加热系统、扩散泵，并在触摸屏、工控机及报警灯上发出声光报警，提示操作员及时处理水路故障。冷却水是确保真空炉正常工作的先决条件，在工作中停电不停水。4当温度检测热电偶出现故障，或者加热系统失控导致温度过高，超过设定的安全温度时，加热系统电源会及时切断，并在触摸屏、工控机及报警灯上同时出现报警，并且系统会在工控机上自动分析温度失控原因，给出建议解决方案。5当充气系统故障导致炉内压力过高超过设定的安全压力时，充气阀会

17、被强制关闭，弹簧式安全阀自动打开，同时在触摸屏、工控机及报警灯上发出报警，通知操作人员处理事故。6设备采用的阀门均为气动，由电磁阀控制，当发生断电时，所有阀门会在压缩空气的压力下自动关闭，保证设备内部的真空状态。3.7.2 电器控制柜的主要配置电器控制柜的主要配置1低压电气元件断路器、接触器、中间继电器、按钮、报警器和指示灯等主要元件选用施耐德或西门子产品，性能可靠，使用寿命长。2温控仪表温度控制仪表采用日本导电的 FP23，SR23 温控仪，采用 PID 调节方式，根据由控温热电偶读取的温度信号的变化， 自动调节输出功率。 其中 FP23 为主控仪表，可以用来设定温度控制曲线，最大可进行 4

18、00 步设定，并可以同时设定存储 20 条工艺曲线。SR23 作为从表，工作过程中从 FP23 获得温度控制指令，实现多区温度同步控制。所有仪表精度等级均为 0.1 级，控温精度1C,均带有自整定功能，自动选择最合理的控制参数，保证炉温均匀性。所有仪表预留通讯HINAELECTRONICSTECHNOLOGYGROUPCORPORATION中国电子科技集团公司第二研究所13接口，可以实现集中监控，系统可以采用手动/自动运行。3记录仪表选用浙大中控无纸记录仪，可连续记录炉内温度，工件温度，真空度，并可随时翻查半年内所有设备运行时的数据，方便分析设备故障及焊接处理工艺。仪表配有数据处理软件，配置

19、CF 卡可将数据转移到电脑上，生成报表，用于打印或者书写报告。预留通讯接口，可以实现集中监控。4数显真空计真空计采用成都睿宝 ZDF-5227AX 型复合真空计，检测炉内实时真空度。真空计配有真空度继电器输出设定点， 用于加热安全真空度， 扩散泵安全加热真空度，分压系统设定 2 个真空度的设定。预留通讯接口，可以实现集中监控。5可编程控制器采用欧姆龙 CP1H 可编程控制器做为系统控制核心， 负责接收各个传感器和仪表数据，进行处理分析后输出控制信号到直接执行设备，完成设备动作。控制程序设有手动和自动两种操作模式，可在触摸屏和工控机上随时进行切换，且不中断设备运行状态。预留通讯接口，可以实现计算

20、机集中监控。6触摸屏采用台湾威纶 MT8100I 液晶触摸屏，使用寿命长，安全可靠。触摸屏安装有我们开发的真空钎焊设备控制系统，能实时显示设备的运行状态并进行控制，人性化界面设计，直观简洁，方便操作。7热电偶控温热电偶和工件测温热电偶均采用 N 型 I 级偶（外接插头为快插式），其中主控仪表使用热电偶为双芯偶。HINAELECTRONICSTECHNOLOGYGROUPCORPORATION中国电子科技集团公司第二研究所148计算机控制系统工业控制计算机采用台湾研华工控机系统 IPC-610，操作系统 WINDOWSXP，CPUe5300 双核 2.6G，内存 2G,硬盘 500GB，显示器为

21、彩色液晶触摸显示屏（19 英寸）。安装钎焊炉控制组态软件，可统计设备运行过程中的所有数据，包括温度、真空、压力及报警等，并能绘制图表进行分析、存储及打印。通过组态软件可以完成设备的所有功能控制，包括温度的设定、机组运行的控制等，且组态软件备有网络接口，将来可进行现场总线式的连接控制。9调压器调压器选用晶闸管调压器，由温控表发出控制信号调节每个区的加热功率，使每个加热区达到最适合的加热功率配比，从而保证炉温均匀性。调压器为多路单相调压器，采用低电压大电流的输出方式，输出电压不高于 70V,正常工作时一般不大于 85%输出，安全可靠。调压器内置过流、缺相保护电路，发生故障时自动断开加热电源，并发出报警。五、设备工作条件五、设备工作条件电源：415V1