保护气氛连续铝钎焊炉的温度管理

保护气氛连续铝钎焊炉是一种用于铝质散热器的钎焊设备。适用于铝质散热器、冷凝器、蒸发器、中冷器、油冷器等的炉中钎焊过程。广泛用于车辆、电子、家电、LED、航空、军事装备、发电机组、工程机械、火电站及风力发电装备的领域。

铝钎焊是利用铝钎料（AI—Si）合金的熔点低于部件AI金属材料熔点的这一特性进行焊接的。钎料通常置于需要连接部位的焊接面附近或里面，在部件与焊接面之间及表面涂有钎剂，安装干燥后，部件在氮气气氛的保护下加热至钎焊合金融而部件金属不熔的温度，同时钎剂打破铝的氧化层，冷却后，钎料就会与部件接触面之间形成金属结合。

保护气氛连续钎焊炉内的钎焊过程是一个特殊过程。钎焊炉的性能直接关系到钎焊产品的质量稳定性和使用寿命。

钎焊炉温度管理的相关标准

钎焊炉的温度管理，下列标准可以参考GB/T 80825-2016，美国汽车协会AIAG热处理评估系统标准CQI-9（第三版），美国航空材料标准AMS 2750E 《高温测量》等。

钎焊炉的控制柜上显示的实际温度，与设定温度的偏差，为控温精度。控温精度一般要求为±1℃。

系统精度(SAT)：钎焊炉上安装的由热电偶、补偿导线、显示仪表组成的温度系统经过合理的补偿后，与已知误差另外一套由热电偶、补偿导线、显示仪表组成的温度系统进行现场比较，以确定钎焊炉的仪表系统所测温度是否符合要求。

系统精度测试时测试温度显示系统的准确性。安装载炉子上的热电偶不再要求拆下来进行校准，只要定期做SAT测试就可以，安装在钎焊炉上的K型热电偶每年要更换。

对于温度均匀性为±5℃的钎焊炉，系统精度的最大误差为0.3%t或者±1.7℃取大值。钎焊炉的工艺温度系统的最大允许修正量±3℃，修正量超过3℃的热电偶要更换。通常是两周测试一次，多次测试合格后按每个月测试一次。

钎焊炉的温度均匀性要求为±5℃，在GB/T 30825-2014中，炉子为II类炉，仪表类型为D，要求每周测试一次系统精度。要求1个月测试一次炉温均匀性，连续8次测试合格后按两个月测试一次。两次测试的时间可以超过3天。在CQI-9中，要求SAT为每季度测试一次，要求温度均匀性每年测试一次，炉子维修或者炉子改造后都必须测试。AMS 2750E中，对于温度均匀性为±5℃的钎焊炉，仪表类型为D型，SAT要求每周测试一次，TUS要求每月测试一次。

系统精度测试（SAT）与控制热电偶的管理

在控制热电偶的旁边必须有可以插入SAT测试热电偶的预留孔，新设计和制造钎焊炉时必须预留位置。

SAT测试热电偶、补偿导线、测试仪器必须在校准的有效期内。SAT测试热电偶最长使用一年。

控制热电偶不再拆下来再次校准，最长使用期限为一年，一年后必须更换的热电偶。

温度均匀性测试（TUS）与实际温度曲线的分析

SMT炉温跟踪仪

型号：SMT-X12-4M-800-K

通道数：12通道（12通道测量外部温度，一个通道用于仪器内部温度）

温度测量范围：0~900℃     

热电偶：K型  

内存：4M

分辨率：0.1℃

测量精度：0.5℃或0.2%     

仪器尺寸：Φ76 * 200

仪器工作温度：-40℃到 250℃

保温箱尺寸：400（长） x 200（宽） x 150 （高）

保温温度和时间：仪器放保温箱内，630℃下钎焊可以连续使用1h,其中大于400℃的时间25分钟，大于600℃的时间15分钟，大于800℃的时间10分钟

SMT炉温跟踪仪需要每年校准一次，热电偶需要每半年更换。

数据大小：25.2万行数据

记录时间：12通道全用1s记录一次，可记录70h的数据,记录满后仪器不停止记录数据（先进先出），最老的数据被最新的数据取代。

可以同时记录20组钎焊数据

取样周期：采样周期为：1s、2s、3s, 5s,40s, 60s，通过软件设置

电池：电池连续工作一年以上，软件有电池电量显示

支持系统：支持XP, Win7, Win8, Win10

测试曲线与工艺改进

控制热电偶其实不在钎焊炉的有效加热区，有效加热区的温度和控制热电偶的温度一定是存在有温度差的。

钎焊炉内产品要求的温度曲线如图3，一般要求大于600℃的时间有3min，钎焊过程的温度均匀性要求达到600℃±5℃。

钎焊炉第一段到第九段温度为：640， 640,   630，620, 615，610，610, 605, 695℃，网带速率为：1120mm/min. 实际的温度曲线如图4，同时测试了散热器上七个不同位置的温度。

钎焊段的实际数据见表1，钎焊过程中七个温度测试点与600℃的最大正偏差为2.1℃，最大负偏差为21.5℃。其中测试点7的温度最低，因为测试点7的工件最厚。

新设计或者改造的钎焊炉，需要预留SAT测试用热电偶孔。

新投产或者改造的钎焊炉，需要通过测试温度曲线来对钎焊炉进行验收。

定期进行SAT测试，通常每个月要测试一次。控温热电偶定期更换，不允许再次校准，K型热电偶一年更换一次。

根据客户要求，定期做TUS测试，每个月测试一次。TUS测试用炉温跟踪仪, 要求每年校准一次，热电偶需要每半年更换。