一种用于防止挤压丝氧化的水封冷却装置及其操作方法

技术领域

本申请涉及一种用于防止挤压丝氧化的水封冷却装置及其操作方法，主要适用于挤压丝生产。

背景技术

焊接作为一种重要的现代制造工艺，在制冷设备、半导体组件生产等领域发挥着举足轻重的作用，挤压丝作为焊接材料的原材料，其质量影响着整个焊接工艺的水平。

挤压丝生产过程中，挤压丝氧化一直是制约钎料生产工艺发展的一大难题，氧化不仅会造成材料损耗，还会增加清洗工序，显著影响生产物流的连续性，挤压丝冷却过程无氧化是铸锭挤压工艺迫切需要突破的关键性生产技术。

在目前的挤压工艺中，锭子受挤压后产生的挤压丝直接暴露在空气中进行收卷，由于受压之后的挤压丝温度较高，在空气中冷却时，会出现氧化现象，导致后续需要进行酸洗等去氧化工艺，降低了生产效率，增加了生产成本。因此，挤压过程中的防氧化是十分有必要的，对目前的挤压工艺有很大的改进作用。

目前的抗氧化措施主要集中在事后措施，即在挤压丝生产完毕后，采用酸洗等工艺方式对氧化层进行去除和打磨，这种方法不仅需要消耗大量的化学溶液，而且还需要人工成本费时费力。

发明内容

本申请解决的技术问题是克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构简洁，使用方便，防氧化效果好的用于防止挤压丝氧化的水封冷却装置及其操作方法。

本申请解决上述技术问题所采用的技术方案包括：一种用于防止挤压丝氧化的水封冷却装置，包括密封装置和冷却装置，其特征是所述密封装置安装在冷却装置上，密封装置包括密封罩、气压表、气体控制阀、隔离板、引导滚轮，密封罩挤压丝入口与水压机挤压丝出口密封连接，密封罩侧面和上面为密封结构，密封罩底部设置水封，确保挤压丝冷却过程不接触空气且冷却到位，密封罩上设置气压表，隔离板安装在密封罩内，引导滚轮安装在隔离板上，密封罩通过气体控制阀（打开或关闭）与储存有保护气体的气体储存罐连通，密封罩内的挤压丝通过引导滚轮（用于限制、引导挤压丝前进）经过密封罩内保护气体空间、水封从密封罩挤压丝出口输出，方便挤压丝沿规定路线行进且在冷却水中获得规定的冷却时间（可通过挤压丝移动速度和冷却路径距离计算得到）。

所述冷却装置包括水槽、水管、供水设备、支撑架；水槽、密封罩安装在支撑架上，水槽通过水管与供水设备连通，水槽最高容纳（装入）水的高度（水封最高时上平面）高于密封罩挤压丝出口最低位（即冷却水可以经密封罩挤压丝出口流入密封罩内形成水封）。

本申请通过挤压机将原材料挤压成丝状，在密封装置内的隔离板支撑下分别隔离进入密封罩内，由气体储存罐产生的保护气体（通常为惰性气体）在挤压丝进入密封罩前通过气体储存罐通气管进入密封罩内保护气体空间，使挤压丝进入无氧环境中，气体控制阀用来控制保护气体流量，气压表位于密封罩的正上方，用于检测和控制密封罩内保护气体含量，引导滚轮用于引导挤压丝；水槽用于隔绝密封罩内部与外界空气的连通，水槽前后两端分别与供水设备相连，供水设备通过水泵将水送至水槽一端，高于水槽中设定水位（即回水孔最低位）的冷却水通过水槽另一端的回水孔经回水管回流至供水设备，使水流进行循环，加速挤压丝冷却。

所述密封罩具有密封罩凹形结构，所述隔离板具有与密封罩凹形结构相配合的隔离板凹形结构，密封罩凹形结构、隔离板凹形结构均形成U形水封，用来隔绝密封罩挤压丝出口处的空气并冷却挤压丝。

所述密封罩上设置有密封罩翻盖，打开密封罩翻盖可以实现对密封罩内部检查。

所述隔离板包括左右隔离板，相邻的左右隔离板之间为挤压丝通道，每个挤压丝通道内同一时间仅允许一根挤压丝通行（即仅能容纳或者说配合一根挤压丝），对挤压丝起到隔离作用，防止挤压丝之间相互缠绕。

所述隔离板包括上下隔离板，挤压丝在上下隔离板之间的挤压丝通道内行进，上下隔离板对应位置设置若干对上下对应的引导滚轮对应压住挤压丝。

所述引导滚轮设计成圆柱形结构状，起到对挤压丝的引导作用，减小了收丝过程的阻力。

本申请解决上述技术问题所采用的技术方案还包括：上述水封冷却装置的操作方法，其特征是包括以下步骤：

S1：准备步骤（含常规的原料准备和挤压机、水封冷却装置连接准备工作）：

S2：打开冷却装置的供水设备，向水槽注入设定高度（深度）的冷却水，淹没密封罩凹形结构设定位置（形成U形水封）；

S3:打开气体控制阀,气体储存罐内的保护气体通入密封罩内的保护气体空间，将原先的空气从密封罩挤压丝出口赶出直至气压表显示的气压值和/或保护气体含量达到设定值，关闭气体控制阀（此时水封已经形成，阻止空气流入密封罩内的保护气体空间）；

S4：打开挤压机，挤压丝通过挤压机挤压丝出口进入密封罩内的保护气体空间；

S5：挤压丝在引导滚轮引导下进入水封进行冷却，冷却完成后从水封处出来经密封罩挤压丝出口输出，直到挤压丝生产完成，关机。

所述密封罩上下方向的三分之一浸入水中，密封罩上下方向的其余部分（三分之二）在水封平面以上。

本申请的有益效果是：

本申请结构简单，安装拆卸便捷，相比人工防氧化等措施，防止了人力成本，有效防止了挤压丝的氧化过程；采用水封的方式，加速了挤压丝的冷却过程，能很好的实现与外界空气的隔离。

附图说明

图1为本申请实施例等轴侧视转向图；

图2为本申请实施例主视图；

图3为本申请实施例俯视图；

图4为本申请实施例侧视转向图；

图5为隔离板及引导滚轮的等轴侧视图；

图6为隔离板及引导滚轮的侧视图。

图中，1-挤压机、2-密封罩、21-密封罩挤压丝出口、22-密封罩内的保护气体空间、3-气体控制阀、4-气压表、5-气体储存罐通气管、6-气体储存罐、7-隔离板、8-引导滚轮、9-水槽、91-水封、10-冷却水、11-水管、12-供水设备、13-支撑架、14-密封罩翻盖、15-密封罩凹形结构、16-隔离板间隙、17-隔离板凹形结构、18-挤压丝通道。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本申请作进一步的详细说明，以下实施例是对本申请的解释而本申请并不局限于以下实施例。本申请所述前、后分别指图1的右下、左上方向。

本申请的水封冷却装置需要装在挤压机1上，如图2所示，金属原材料通过挤压机1挤压成12根细丝进入密封罩2挤压丝入口内，密封罩2左边的挤压丝入口与挤压机1挤压丝出口密封连接，密封罩2底部完全浸入水槽9的冷却水中构成水封91，密封罩2侧面和上面为密封结构，仅通过气压表4显示其中气压和通过气体控制阀3、气体储存罐通气管5连通至气体储存罐6，密封罩凹形结构15内底部、隔离板凹形结构17底部完全浸入水槽9的冷却水中，防止挤压丝在高温情况下经过密封罩2内的保护气体空间22时快速氧化，密封装置中的隔离板7将挤压丝隔离并起到支撑作用；气体储存罐6向密封罩2内通入的气体通过气泵通气管7进入密封罩2内，起到密封作用；气压表4位于密封罩2的正上方，实时检测密封罩2里气体含量以便控制；通过控制密封罩翻盖14开关，使得密封罩翻盖14打开或者锁紧，方便密封罩2的内部检查或者锁紧。位于密封罩2下部的水槽9充满冷却水，起到密封空气和冷却作用，水槽9前、后（对应图2的右、左）两端与底下的供水设备12相连，供水设备12通过水泵将水送至上方水槽9，使水流进行循环，加速挤压丝冷却。

本申请实施例包括密封装置和冷却装置。

如图3所示，密封装置包括密封罩2、气体控制阀3、气压表4、气体储存罐通气管5、气体储存罐6、隔离板7、引导滚轮8；密封罩2在前后方向上具有密封罩凹形结构15，密封罩凹形结构15浸入水中，用来隔绝密封罩凹形结构15的空气，密封罩2上面与挤压机1紧贴并进行密封，密封罩翻盖14位于密封罩2上部，气压表4安装在密封罩2上，隔离板7采用相类似的有一定凹槽的结构，位于密封罩2内，引导滚轮8安装于隔离板7上，气体储存罐6通过安装在密封罩2内的气体储存罐通气管5与密封罩2内部连通。

如图4所示，冷却装置包括水槽9、水管11、供水设备12、支撑架13；支撑架13位于水槽9下部，冷却水10位于水槽9内，密封罩2下部位于水槽9内，约三分之一浸入水中，密封罩凹形结构15内下部起码位于水槽9内冷却水水面以下，通常密封罩凹形结构15内部最低处位于水槽9内冷却水水面以下50毫米以上，水管11分别与供水设备12和水槽9相连通，加速挤压丝冷却。其中供水设备12可以单向与水槽9连通，水槽9中高于设定水位的冷却水通过排水管排出水槽9；供水设备12也可以双向与水槽9连通，水槽9中高于设定水位的冷却水通过另一个回水管回流至供水设备12，使冷却水循环利用。

如图5、图6所示，隔离板7可以包括左右隔离板71和上下隔离板72，隔离板7上设计有凹形状，凹陷处浸入水中，用来隔绝空气，左右隔离板71间留有若干个隔离板间隙16，用于防止挤压丝相互缠绕；引导滚轮8安装于隔离板7上，引导挤压丝绕着引导滚轮8走丝，采用手动或电动装置在密封罩挤压丝出口处21拉拽挤压丝，即可驱动挤压丝前移，一方面尽量避免挤压丝与密封罩2接触，另一方面防止拉丝过程中的阻力，密封罩2内的空气在本装置使用前先用气体存储罐6中的保护气体从密封罩挤压丝出口21基本排尽（符合设计的保护气体空间22中保护气体含量设定值即可），此时由水槽9中的冷却水形成水封91，阻止水封91外的空气经密封罩挤压丝出口21进入水封以后（左侧）的密封罩2内保护气体空间22。

特别的，挤压丝可以限制在上下隔离板72之间或最上层的上下隔离板72与密封罩2上面外壳之间的挤压丝通道18内行进，挤压丝通道18内设置若干个引导滚轮8，也可以设置若干对上下对应的引导滚轮8来对应压住挤压丝，确保挤压丝沿挤压丝通道18行进，不会接触到隔离板7或密封罩2。

如图2所示，本申请的具体实施工作过程如下：

为本申请在挤压机上的应用场景说明，挤压机1工作中，挤压成12条细丝进入密封罩2内，在隔离板7的支撑防护下和引导滚轮8的引导下进入密封装置；由气体储存罐6产生的保护气体通过气体储存罐通气管5进入密封罩2内，使挤压丝处于无氧环境中；气压表4实时检测密封罩2内气体含量以便控制气体流量；密封罩翻盖14可以实现对密封罩2内部检查。

当挤压丝全部进入密封罩2后，冷却装置开始进行水流循环，加速冷却效果，达到防止挤压丝氧化作用。

上述仅是对本申请最佳实施方式的详细描述，并不是对本申请的限定。凡是与本申请等同的技术方案，均落入本申请的保护范围内。