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浅谈真空炉中陶瓷—金属封接工艺

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浅谈真空炉中陶瓷—金属封接工艺
时间:2023-08-05 03:09:07     小编:孟爽

陶瓷金属件的封接以往是在具有还原性气氛的氢炉中进行的,随着设备的更新和工艺流程的调整,陶瓷金属封接要求在真空炉中进行。为了确定合理的真空炉陶瓷金属封接工艺,保证封接件的质量,我们对此项工作进行了全面的策划、试验和研究。通过试验验证工艺中设定的各项工艺参数,并查看升温速率、一次保温、二次保温的温度和时间,降温的速率,充氮的温度等是否为最佳,工艺时间是否为最短,能否满足产品质量和公司扩产的需要。

1 陶瓷金属封接的特点及质量要求

1.1 特点

陶瓷金属封接是一种特殊的焊接,是使陶瓷制件与金属零件牢固连接的技术。通常,这种连接还要求具有一定的密封性能。这种封接与金属之间的钎焊相比,其特点在于能够使熔融的焊料润湿陶瓷金属化层表面,而且一般陶瓷的断裂强度比金属要低很多,导热性差,不能塑性变形。所以,设计结构、封接工艺、陶瓷金属化的质量等因素是影响封接件质量的关键因素。

1.2 质量要求

质量要求主要有:①机械强度。通常以封接件的抗拉强度和抗折强度衡量。②气密性。对于气密性要求高的电真空器件封接件,常用氦质谱检漏仪检验,用封口的漏气率来衡量气密性的好坏。③耐热性能,包括耐热冲击性能和耐热烘烤性能。耐热冲击性能是指在固定的高、低温两个温度之间封接件反复加热、冷却所能承受的冲击次数;耐热烘烤性能是指在某一固定温度下(根据具体应用而定)封接件经受一段较长时间的烘烤的能力。

2 工艺试验方案

采用检验合格的金属化瓷件,根据目前产品不同的封接结构和金属化瓷件外径尺寸将其分为A,B,C,D 四大类进行封接工艺试验:①A 类。平封、一节瓷件的封接结构,瓷壳外径110 mm。②B 类。平封加夹封瓷环、一节瓷件,瓷壳外径110 mm。③C类。平封、两节瓷件,瓷壳外径110 mm。④D 类。平封加夹封瓷环、两节瓷件,瓷壳外径110 mm。2.1 制定封接试验方案

B 类瓷封件是长线产品,年产量最大,从设计结构分析,封接处的设计应力比其他产品小,为了稳妥起见,首先确定它为试验产品。试验时,通过外加测温热偶对炉内多点位置的温度进行测量,监测各点温度趋于一致即可确定升温速率和保温时间。在整个升温过程中,炉内保持一定的真空度,保证零件不氧化。降温速率和充氮温度是对封接件应力产生的关键因素,因此,可按照以下4 种降温方案进行封接试验:①焊料熔化后,按一定降温速率降温60 min 后,加热功率降为零,自然降温至较低温度时充氮冷却降温;②焊料熔化后按一定降温速率降温60 min 后,加热功率降为零,自然降温至较高温度时充氮冷却降温;③焊料熔化后,加热功率降为零,自然降温至较低温度时充氮冷却降温;④焊料熔化后加热功率降为零,自然降温至较高温度时充氮冷却降温。

2.2 检测方案

制定检测方案时,应重点考虑以下几个因素:①机械强度。此检测受到的影响因素较多,其侧重于检测陶瓷金属化的质量,因此要检测金属化层的抗拉强度。②气密性。采用灵敏度为310-9 PaL/S 的氦质谱检漏仪检测。③耐热烘烤性。以试品在烘箱中按照陶瓷灭弧室排气烘烤温度及时间后的质量检测为准。④耐热冲击性。将试品放入烘箱中,从室温开始,以400 ℃/h 的升温速率升温至700 ℃,保温10 min 后迅速取出,在空气中冷却,然后检查瓷封件有无炸裂,检漏合格后进行第二次热循环。连续5 次后,如果封接件不炸不漏,则用吸红法检查有无细小裂缝。

3 封接试验

3.1 确定升温、保温参数

按设定的升温速率升到770 ℃时,从测温记录看,炉内的温差较大,需要保温使炉内温度趋于一致。保温初期低温点的升温速率较快,保温50 min 以后低温点的平均升温速率为0.2 ℃/min,温度在7703 ℃内,此时,炉温已趋于一致,再保温效果不大,所以一次保温时间确定为50 min,二次保温温度及时间可通过观察镜视焊料熔化状况确定。

3.2 用4 种降温方案对B 类瓷封件做封接试验

方案1 的封接工艺时间较长,方案2 和3 的封接工艺时间居中,方案4 封接工艺时间最短。3.3 热冲击试验

每个方案封接出的瓷封件随机抽取2 件做热冲击试验,8件样品无炸裂、不漏气、未发现细小裂纹。敲开样品,断裂面粘瓷良好。

3.4 试验分析

焊料熔化后将加热功率直接降为零的瓷封件,虽能满足产品质量要求,但从测温记录看,存在断电初期降温速率过快、炉内温度严重不均现象,易造成封接处应力,对产品质量有一定的影响。因此,应在高温区控制匀速降温。在较高温度下,充氮或在较低温度下充氮对封接件的封接应力影响不大,为了缩短工艺时间,提高生产效率,我们选择在较高的温度下充氮。

3.5 对其他3 类瓷封件进行方案1 和2 的试验

A,C,D 类瓷封件热冲击试验后,12 件样品无炸裂、不漏气,未发现细小裂纹,断裂面粘瓷良好,说明较高温度充氮能满足A,C,D 类瓷封件的质量要求。但是D 类瓷封件装配的灭弧室在后工序高压老炼时中,封处偶尔出现放射状炸裂现象,经过分析其结构特点,由于其热容量大、降温速率快、易产生应力,因此降低了焊料熔化后的降温速率,同时将加热功率降为零的温度降低了50 ℃,调整后,生产中再未出现此类炸裂现象。

4 结束语

以上试验说明,在封接工艺中,按设定的充氮温度对瓷封件的封接应力影响较小,主要是控制高温区域的降温速率,使之均匀降温是减小封接应力的有效措施。方案2 的封接应力小、工艺时间短,因此,我们按照方案2 确定了真空炉中装配A,B,C 类瓷件的封接工艺。适当调整D 类瓷件的封接工艺后,可满足封接质量的要求。经过一年多的运行,瓷封件的质量稳定,一次成品率达到98.5%以上。按照试验结果设置的工艺,瓷封件的封接工艺时间可控制在11 h 以内。

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试论洛阳博物馆的陶瓷 试论洛阳博物馆的陶瓷 试论洛阳博物馆的陶瓷 精品 源自中考试题 摘要 本文主要对洛阳博物馆汉、唐、宋三个朝代的陶瓷进行介绍及鉴赏。 关键词 洛阳博物馆 陶瓷 河洛地区是我过历史经济......
浅谈探析现代陶艺在室内陈设设计中的艺术性
发布时间:2023-05-15
随着社会经济的不断发展,人们生活水平的不断提升,现代人逐渐开始重视精神世界的富足,在家庭装修方面,人们对室内装修的品味以及艺术性的体现有了新层次的理解与要求。在室内装饰方面,对室内陈设设计有着较高的标准,要求其融合中国......
当代学院派陶瓷艺术的现状与发展研究论文
发布时间:2023-01-15
论文摘要:陶瓷艺术是我国众多文化遗产中的一颗璀璨明珠,它蕴含着中华民族特有的精神气质和伟大的创造力,是中华儿女世代劳动的结晶。展望陶瓷艺术的历史,每个朝代,每个时期都有它的发展特点,都会印下当时人们的精神面貌和审美趋向,这是前人留给我们中华民族的宝贵财富。当今学院派陶瓷艺术走向了一条标榜“创新精神”的道路。创新固然重要,但无视甚至否定传统的创新就值得我们深思了。论文关键词:陶瓷艺术,学院派,创新精.........
浅析微波介质陶瓷薄膜的生长模式
发布时间:2023-07-12
摘 要 微波介质陶瓷在很高的微波频率下具有极低的介质损耗,广泛的应用于厘米、毫米波段,使用在卫星通讯、雷达以及移动通讯系统上,对它的研究日益受到人们的重视。因此,对微波介质陶瓷薄膜的生长模式研究具有重要的理论研究意义和......
浅谈瓷花艺术创作的传承与创新
发布时间:2023-02-20
摘 要:早在东汉时期,在中国的南方及长江中下游等地区瓷器就已经出现。随着科学技术的发展和陶艺家的钻研和探索,陶瓷艺术不断地发生着跨时代的改变,其制作艺术也越来越精湛。艺术需要继承,但不能一成不变,需要艺术家随着时代的进......
浅谈宋代瓷器装饰绘画艺术论文
发布时间:2018-08-28
摘要:宋代是文化艺术十分繁荣的一个时期。在这段时期,我国传统的哲学思想、审美意识等,都进入到一个崭新的发展阶段。因为科技的进步与经济的发展,这一时期的工艺美术和民间艺术在制作上都取得了飞跃,尤其在陶瓷工艺的制造方面,当时瓷器细腻的表面和内涵丰富的制作都将宋代瓷器推上了中国制瓷史上的巅峰。文章主要对宋代的陶瓷装饰艺术进行系统研究,对两宋时期的代表窑系进行装饰工艺与装饰技法上的剖析,总结论述宋代瓷器的.........
浅谈垃圾中重金属的回收方法实验
发布时间:2023-05-26
浅谈垃圾中重金属的回收方法实验 浅谈垃圾中重金属的回收方法实验 浅谈垃圾中重金属的回收方法实验 文章 来 源 教育网 1实验材料和方法 1.1实验试剂和仪器实验使用的飞尘 1.2实验方法 1.2.2将铁粉和磁铁分离,干燥,称量,......
浅析公路养护中密封胶灌缝工艺的应用
发布时间:2023-02-21
【摘 要】密封胶灌缝工艺作为道路养护的新工艺,与传统沥青灌缝工艺相比,可以有效避免材料性能方面的缺陷,在维护质量与经济效益中也高出许多。基于此,密封胶灌缝工艺在现阶段公路养护中得到了广泛地应用与推广。本文主要对密封胶灌......
浅谈《金属材料与热加工基础》的教学改革
发布时间:2016-12-29
摘要:《金属材料与热加工基础》是材料工程系热加工教研室为冷加工专业学生开设的一门必修的基础课程,依照相关专业人才培养质量标准和课程教学质量标准制定了教学大纲,力图让学生对常用金属材料与材料的热加工方法有一个基本认识,......
从制粉到3D打印,增材制造的金属工艺
发布时间:2023-05-10
近年来,3D打印已经逐渐为人们所熟知。现在多数的3D打印设备多采用树脂、塑料等作为原材料,这类材料熔点较低,容易控制成型。而在一些对设备要求严苛的例如航空航天、t疗器械等关键领域中,必须采用金属材质以满足强度和熔点的需要。对于金属的增材制造来说,粉末的球形度和大小就对最终产品的性能质量有着极大的影响。西安赛隆金属材料有限责任公司是西北有色金属研究院控股的国家级高新技术企业,专业从事商业化等离子旋转.........
关于金属工艺课程体系的改革与思考
发布时间:2022-10-03
一、深入调研,更新思路 金属工艺学课程及其实验、实习环节,是工科院校各专业共同的重要技术基础,其特点是知识面宽、实践性强、理论联系实际,多年来一直是一门面向全校深受工科学生喜爱的基础课。但是由于传统的金工课程体系源于20世纪......
浅谈金属材料在汽车轻量化中的应用
发布时间:2023-01-12
低碳发展如今已成为全球的热门话题,人们在享受现代技术带来方便的同时,能源的日益紧缺,汽车尾气造成的环境污染,已成为全球不得不关注的问题,我国作为汽车产销大国亦不例外。随着汽车制造技术的快速发展和冷弯成型技术的不断成熟,......
谈质感的形象:探询民间陶瓷的肌理语言
发布时间:2023-02-24
引言 肌理即纹理,是陶瓷表面人为形成的在视觉或者触觉上可感知的多种材质质感的纹理。其中有用眼睛感知的视觉肌理,如陶瓷表面的花釉等;用手触摸感知的立体触觉肌理,如:陶瓷表面凹凸起伏的纹理等。这些肌理形态既产生形式美感,又......
浅谈CFB锅炉浇注料的施工
发布时间:2013-12-18
摘要:CFB的耐磨耐火,在选择和施工等方面应符合行业标准《火力发电厂锅炉耐火材料技术条件》的规定,严格按照耐火材料的施工工艺及标准施工,保证锅炉的安全运行。 关键词:CFB锅炉;浇注料;工艺 CFB锅炉选用的耐火材料应具有高......
潮州《清明上河图》在陶瓷装饰艺术中的辉煌史及文化意义
发布时间:2023-05-31
1 前言 《清明上河图》是我国最宝贵的一级国宝画作,也是北宋宫廷画家张择端绢本长卷的风俗画代表作。画卷以长528cm、宽24.8cm的全景式构图,采用散点透视的构图法,将复杂的人物、景物纳入统一而富于多变的画面中,细致而真实地描绘......
简述中国画构图在陶瓷绘画中的运用
发布时间:2023-02-19
【摘要】中国画历史悠久且经常会给人一种高雅的艺术享受。中国画特有的艺术特点经常被应用到各种绘画中,尤为突出且表现出色的是在陶瓷绘画中的大量应用。该应用始于唐代,明清时期达到鼎盛。中国画的构图被应用到陶瓷中,两者是相互......
浅谈化工仿真教学平台辅助化学工艺学教学
发布时间:2023-01-22
引言 化学工业是国民经济的支柱产业,近年来,化工生产向着生产装置大型化、生产过程连续化发展,其控制程度的自动化水平不断提高.化工生产过程中的不安全因素如高温、高压、易燃易爆等,对化工行业的从业人员提出了更高的技能和素......
探讨我国金属艺术中的产品语意学
发布时间:2023-02-28
摘要:中华五千年历史长流里的金属艺术熠熠生辉,本文从产品语意学的角度去探究,这些封尘干百年后再现于世人眼前的金属艺术品在当时扮演了怎样的角色。思考从古至今,这些冰冷的金属材料是如何在我国匠人、艺术家手中变得光彩夺目,......
古代陶瓷在当前社会中的价值表现
发布时间:2016-05-24
古代瓷器是崇尚自然的精神产物,以自然天成作为审美的标准,下面是小编整理的一篇古代陶瓷在当前社会价值表现探究的论文范文,欢迎阅读借鉴。 前言 在中国古代艺术设计中,用与美的统一,实际上就是使用价值与艺术价值和谐的统......
论越窑青瓷的装烧工艺
发布时间:2023-05-30
摘 要:主要简单介绍了我国历史窑具的相关内容,从各个时期来探讨越窑青瓷的装烧工艺特点,以此加强对我国越窑青瓷装烧工艺的研究。据此,能够通过历史依据来探究装烧工艺在越窑青瓷制作过程中的重要作用,有利于加深人们对越窑青瓷......
5083与6N01铝合金焊接工艺实验与分析
发布时间:2023-06-09
【摘 要】本文对5083铝合金与6N01铝合金的焊接性进行了分析,并结合MIG焊接方法,制定了5083与6N01铝合金的焊接工艺。为了解决5083与6N01铝合金焊接中容易出现气孔等焊接的缺陷,采用了MIG方法配合相应铝合金焊丝进行焊接,获得了质量......
论古代制瓷经验对现代陶瓷经济管理的影响
发布时间:2022-12-19
制陶业是最古老的手工业之一,陶瓷有多种类型,其中包括艺术陶瓷、生活用瓷、以及陈设用瓷等。瓷器的制作过程十分复杂,需要较高的工艺技术,从我国古代制瓷业的发展来看,从当初的产生到如今的繁荣发展,陶瓷在发展过程中遗留下来的丰......
金属层状复合材料生产工艺简介及展望
发布时间:2022-11-13
摘 要:一个国家的发展体现在工业水平的进步,而材料工业的进步则是工业进步的基础,现今,随着科技的快速发展以及需求的提高,单一的金属在材料性能上已将无法满足现今科技工业发展的需要。同时,在金属工业的发展历程中,通过使金属......
从市场经济的视角看金属焊接雕塑
发布时间:2023-05-25
摘 要:文章评述了金属焊接雕塑的国内外研究现状,介绍了金属焊接雕塑的内涵与特点、发展历史及应用实例、涉及的关键技术以及未来发展趋势。 关键词:金属焊接雕塑 发展历史 关键技术 发展趋势 引言 2012年9月,在新疆克拉玛依市......
仿生理念在陶瓷包装设计中的应用
发布时间:2015-11-23
【摘 要】在陶瓷设计领域里,仿生设计理念是一种重要的思维方式。仿生设计是人类社会生产活动与大自然的契合点,设计师将自然元素引入到陶瓷设计中,增加了人类与自然的亲近感。仿生设计是一个由繁到简,由具象形式到抽象形式的设计过......
浅论德育在陶艺教学中的渗透
发布时间:2022-10-16
教育领域对学生德育的高度重视,促进了德育形式的丰富与多样。以陶艺等为代表的劳技类课程更是融入了德育理念,不仅将民族传统文化的精粹弘扬和发展,还让青少年学生的综合素质得到有效提升。这门集雕塑和绘画艺术为一体的课程,在锻炼......
陶瓷企业的问题和解决方案
发布时间:2013-12-18
以下是一篇关于陶瓷企业的问题和解决方案的毕业论文,欢迎浏览! 摘要 陶瓷,是灿烂的中华五千年民族文化的瑰宝。陶瓷根在中国,现代却振兴于西方。适应于工业化大生产的现代陶瓷,在国外特别是在意、法、美、日等国的兴起,使中国传统......
金属中的另类
发布时间:2022-11-17
充满孔洞的金属 我们都知道金属一向以坚硬著称,但是,近些年来,人们却制成了一种像海绵一样的具有多孔结构的金属。它里里外外,布满了无数个大小不一的孔洞,这些孔洞互相串通,人们称之为海绵金属,又因为它有点像泡沫塑料,所以......
浅谈加油机检定中标准金属量器的配备
发布时间:2023-07-16
加油机是加油站、流动加油站工作的关键,有着使用频繁、操作性强烈的特征,它的检定工作通常都是由地方法定计量检定单位在特定周期内进行检定。而对于加油站本身的工作性质来说,仅仅是做到这些检定工作远远不够,因为一旦加油机的使用......
从陶瓷观音造像看观音信仰的中国化
发布时间:2023-07-02
摘 要: 从历代陶瓷观音造像题材、样式与风格的变迁中不难看出,观音信仰自传入中国起便不可避免的开始经历本土化的调整与适应,杂糅了儒、道两种信仰,混合了多种世俗文化因素,最终形成独具特色的中国观音信仰体系。本文通过梳理宋......
浅析中国原始社会的彩陶艺术
发布时间:2023-05-31
摘要:陶器以黏土作坯,经800~1C左右高温烧制而成,它是人类最早改变物质形态的一种创造,在人类社会发展史上具有划时代的意义,与磨制石器一并构成新石器时代的标志。陶器的出现不仅提升了人类的生活质量,同时也带动了整个工艺美术......
谈中职坭兴陶雕刻艺术实践教育
发布时间:2023-07-13
钦州坭兴陶,钦州坭兴陶作为一种传统民间工艺,至今已有一千三百多年历史。据史志记载:我钦陶器,谅发明于唐以前,至唐而益精致。1921年,城东山麓发现逍遥大冢。内藏陶壶一只及高四尺余陶碑一方。镌字千六百余言,经考证,始知乃唐开......
浅谈工业锅炉水质的重要性
发布时间:2023-04-18
前言:《锅炉水(介)质处理监督管理规则》(TSGG5001-2010)第二十九条明确规定,锅炉使用单位应当按照安全技术规范的要求进行锅炉水(介)质处理,并接受特种设备检验检测机构实施的水(介)质处理定期检验。为了严格的控制锅炉用水安全,防止锅炉结垢、腐蚀,保持受热面清洁,保证锅炉的安全运营,《锅炉水(介)质处理监督管理规则》(TSGG5001-2010)第三十四条明确规定:质量技术监督部门在核发锅.........