[发明专利]安装设施以及焊接过程

说明书

技术领域

本发明涉及一种安装设施，用于在保护气体环境中焊接或热处理工 件，所述安装设施具有工件运输装置、进入所述安装设施的入口、离开所 述安装设施的出口、与气流分别传导并使所述气流成为工作温度的炉气或 加热气流，以及围绕所述安装设施的绝热体。本发明还涉及用于焊接或热 处理的相应的过程。

背景技术

DE10227055B4公开了一种用于连接含有铝或铝合金的构件的钎焊过 程。在该文献中，通过电加热提供热气(也可以是保护气体)被认为是有 利的。通过这种方式，在该文献中提供了可靠并且迅速的钎焊过程。在该 文献中提出的分成两个加热阶段确保了迅速、经济的加热，并且应当产生 与炉供暖(无论该特征的具体含义)有关的更低的总体能量输出。

显著更早的DE2254769A公开了用于在保护气体中免钎剂焊接铝工件 的另一种焊接过程和焊接炉。同样在该文献中，保护气体优选地被电加 热。焊接炉具有预加热室、焊接室和冷却室，工件在预加热室中升到约 500℃，焊接本身在焊接室中的保护气体中进行。

如上所述，前文的权利要求1出于US5147083，其中在焊接安装设施 中通过炉气或热气将保护气体(其为氮气)升到焊接温度。已知的焊接面 分成区域，为每个区域提供炉和蛇形炉气线以及多孔的保护气体进气线。 此外，每个区域包含风扇，用于确保通过的工件在所有侧面上受到加热至 焊接温度的保护气体的作用。

如已知的，可以通过与逆流传导的放热反应气流的热耦合来实现产生 热气流的节能方式，如DE19953233A1或显著更早的DE3402713A1中所 描述。使用这样的过程，产生了合成产生或甚至分解产品。

通过利用在焊接点处的物质与在焊接点处产生的氮环境的成分之间的 放热反应，也可以实现用于焊接的节能过程。在WO 2007/054306甚至时 间更久的出版物中已经描述了相应的示例。

JP05-115934公开了在从无端金属板带加工成管道后直接焊接换热管 道。这种加工很经济。通常称为“直进钎焊(inline brazing)”。然而所 述文献只提到感应回路作为焊接站。

发明内容

本发明的一个目的是进一步开发上述类型的安装设施以及用于对工件 的焊接或热处理的过程，用于减小用于安装设施操作的能量输入。

所述目的通过具有权利要求1的特征的安装设施并且通过具有权利要 求15的特征的过程来实现。因为燃料或炉气气流和气流具有大致相应的 热容率(吸热能力/散热能力)并且以逆流结构通过所述安装设施，显著降 低了用于操作安装设施的能量。气流优选的是具有惰性的保护气体。保护 气体气流的吸热能力加上通过安装设施的工件的吸热能力应当大致对应于 炉气气流的散热能力。流过安装设施的保护气体气流可以再循环到入口用 于任意比率的再利用。保护气体气流的再循环使得出口处的保护气体的温 度例如60-100℃再次提供到入口，除不可避免的损失外。在物理上，用于 保护气体的再循环线具有良好的绝热性。如果可能，该线也可以设置在安 装设施的绝热之内。如果需要，为了补偿损失，新的保护气体在入口处添 加到再循环保护气体中。因为实际上没有高温的废气和保护气体被排放到 环境中，所以大大降低了能耗。

在一个改进中，镀有适当的高等级金属的催化转化器(例如板型结构 或蜂窝状结构)布置在炉气的流路中，该催化转化器的效果是极大地增加 炉气(例如甲烷空气混合物)在进入催化转化器的入口处的燃烧温度。催 化转化器也可以是催化活性物质。催化活性物质例如可以是用作为固体催 化转化器的适当的混合氧化物，即不需要笨重的镀层，例如是具有高等级 金属催化剂的情况。由于炉气在催化转化器上的转换，炉气的温度上升， 从而炉壁也被加热。由于更热的炉壁，保护气体(例如氮气)也随后被加 热，并且由于保护气体和工件之间的加强的接触，工件本身在焊接中最终 也被加热，例如有利于达到高于所使用的钎料的固态温度的温度。

催化转化器上进行的放热反应的产热率通过对催化转化器相应的设计 或通过炉气的量的控制或对炉气的成分的控制来设定。工件可以高速通过 安装设施，这在许多情况下对于加速焊接来说是理想的。