[发明专利]一种小型气瓶连续钎焊炉中的气体保护和还原方法

说明书

技术领域

本发明属于小型气瓶的加工技术领域，具体涉及30盎司一次性气瓶的制造方法。

背景技术

30盎司一次性气瓶是国外大量使用气瓶，一个生产线最基本的要求为月产10万个左右。现有技术中一次性气瓶的焊接过程是在由氨分解炉生成的氢和氮组成的还原性气氛连续钎焊炉中完成的，

如图1所示，其具体操作方法为：将已装配好的瓶体放置在进瓶区的耐高温网带链上，并在网带链上放置防滚动垫块，在瓶体上需钎焊部位挂上所需钎焊的无氧铜丝。耐高温网带链上的瓶体随着网带链驱动轮缓慢进入通道式炉体，并在升温区被加温达到1100℃左右。此时无氧铜丝钎料熔化，同时铜和钢铁表面的油污在高温下被彻底汽化，铜铁等表面的氧化物被高温下的原子氢彻底还原成金属铜和金属铁。熔化后的无氧铜熔液流动性极强，被还原后的钢材表面张力很小，无氧铜熔液通过毛细作用渗入紧密接触的所需焊接部位。此后瓶体随着耐高温网带链进入降温区逐步降温，渗入紧密接触的所需焊接部位的无氧铜熔液重新凝固并逐步降温。在出瓶区钎焊完毕，瓶体出炉，此时在此处将瓶体和防滚动垫块取下，整个焊接过程结束。

连续钎焊炉中作为保护和还原气氛的工作过程为：首先将储存液氨的钢瓶中的液氨气化成氨气；然后将氨气通入氨分解炉；再将氨分解炉产生的氨分解气(主要成分为氮气和氢气及少量氨气)通入连续式还原性保护气氛钎焊炉中；在炉中的高温区氨分解气中的氢气在高温下部分分解为有很强还原性的原子氢；但是由于氨气是一种有中度毒性的气体，液氨必须储存在耐压为4MPa的气瓶中，具有一定的危险性。同时氨分解炉使氨分解为氮气和氢气需要在高温下进行。因此需要消耗较多的能源。

另外由于氨分解成氮气和氢气是个可逆反应，氨分解气中除了氮气和氢气还有少量未分解氨气。这些未分解的残余的氨气在炉口难以完全燃烧，因此工作场地需要使用环境控制设备。尽管如此现场难以避免有少量的氨的异味，影响操作人员的工作环境。由于保护气氛钎焊炉中少量的氨在降温区会和正在冷却的瓶体表面的铁形成一种蓝色的膜，影响产品外观。一旦氨分解炉工作不稳定会造成批量性的外观质量问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：提供一种在30盎司一次性气瓶制作过程中由于使用氨作为保护气体造成的有害工作环境，并造成气瓶容易出现的外观质量问题的解决方案。同时避免使用有毒而且昂贵的氨；减少了由于氨分解需要消耗的能源；降低了氨分解炉及氨气防护系统的投资。

为解决上述技术问题，本发明采用的将液化天然气气化后的天然气代替氨分解气作为连续式还原性保护气氛钎焊炉的还原保护气体的工艺。其特征在于其步骤为：

1)将温度为-162℃，压力约为0.1MPa，密度约为423kg/m3的液化天然气液体通过加液装置(1)加入储存装置(2)；

2)然后将液化天然气通过供气装置(3)中的汽化器气化为气态天然气进入缓冲罐；

3)将气化后的气态天然气通过供气装置(3)中减压阀将压力降至5KPa通入连续式气氛保护钎焊炉；

4)将连续式气氛保护钎焊炉的天然气加热到1150℃使天然气分解出原子氢起到还原和保护作用。

采用这种方法后，能有效避免使用液氨作为保护气体所造成下列一些问题：氨气在储存使用中的毒性和危险性；由于氨分解需要消耗较多的能源；由于残余的氨气造成的恶劣的工作环境；炉中少量的氨造成的产品外观质量问题。

附图说明

图1是本发明通道式气氛保护钎焊炉原理图；

图2是本发明液化天然气供气原理示意图；

具体实施方式

一种在30盎司一次性气瓶制作过程中由于使用液化天然气作为连续式还原性保护气氛钎焊炉中的保护气体方法：包括液化天然气接收、储存、气化、使用。如图2所示，包括以下步骤：

1)将温度为-162℃，压力约为0.1MPa，密度约为423kg/m3的液化天然气液体通过加液装置(1)加入储存装置(2)；

2)然后将液化天然气通过供气装置(3)中的汽化器气化为气态天然气进入缓冲罐；

3)将气化后的气态天然气通过供气装置(3)中减压阀将压力降至5KPa通入连续式气氛保护钎焊炉；

4)将连续式气氛保护钎焊炉的天然气加热到1150℃使天然气分解出原子氢起到还原和保护作用。

步骤1中的储存装置2的容积为375L。

步骤2中的供气装置(3)的汽化器为空冷式汽化器。

步骤2中的供气装置(3)的缓冲罐的容积为60L。