CKD喜开理慢开式气体遮蔽阀VLA系列详细

更新时间：2025-10-16

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一、核心参数（深化慢开遮蔽与气体适配）

1. 流体与慢开遮蔽特性（核心差异化）

适配介质：氩气（纯度≥99.99%）、氮气（纯度≥99.9%）、二氧化碳混合气体（CO₂+Ar，比例 10%~30%）、氦气（半导体封装用高纯度惰性气体），经 2000 小时气体浸泡测试，密封件无老化、阀芯无腐蚀；

工作压力范围：0.05~0.6MPa（气体遮蔽主流低压区间，适配精密焊接、芯片封装，峰值耐受 0.8MPa（持续≤5 分钟）应对气源短期波动）；

慢开核心指标：

性能参数	指标值	行业对比优势	适配场景价值
慢开时间范围	0.5~3 秒（可调，精度 ±0.1 秒）	常规快开阀无慢开功能，比普通可调阀精度高 50%	避免气流冲击吹散熔池 / 破坏芯片遮蔽层，焊道氧化率≤0.5%
气流扩散均匀性	±3%（距出口 100mm 处）	优于行业平均 ±8%，遮蔽盲区减少 70%	确保焊接热影响区 / 芯片表面全覆盖，无局部氧化
泄漏率	≤0.05mL/min（氮气 0.3MPa）	符合 GB/T 14536.1-2019 一级标准，比常规阀低 75%	减少惰性气体浪费，降低工艺成本
流量调节精度	±5%（Cv 值 0.1~0.8）	适配不同遮蔽范围（30~300mm），流量稳定性高	兼容小型电子元件焊与大型厚板焊

安全性能指标：

防爆等级：可选 Ex d IIB T4 Gb（线圈隔爆铸铝外壳，防爆间隙≤0.15mm），适配化工焊接、油气管道遮蔽场景；

环境耐受：工作温度 - 10~70℃（-10℃低温无阀芯卡滞，70℃高温无密封泄漏），防护等级 IP65（防焊接飞溅、粉尘侵入）；

防静电处理：阀体表面电阻≤10⁷Ω，杜绝气体流动摩擦起电，适配易燃保护气体（如丙烷混合气）。

2. 结构与遮蔽功能强化

阀体强度：

主体：高强度铝合金（EN AW-6061-T6），抗拉强度≥276MPa，抗气体冲击与焊接振动；

阀芯：黄铜镀铬（表面硬度 HV500），耐磨损，10 万次慢开动作后密封面磨损≤0.001mm；

慢开控制结构：

可调阻尼机构（旋钮式调节，带 0.1 秒刻度），实现 “线性递增" 气流输出（非瞬时满开），开阀过程流量递增速率≤0.1Cv/s；

双线圈设计（慢开控制线圈 + 应急关阀线圈），独立供电，避免单线圈故障导致的遮蔽失效；

内置单向止逆阀（防气体回流携带焊渣 / 杂质，保护下游工艺件）；

遮蔽优化设计：

可选气流扩散器（Φ50~Φ200mm），通过导流槽优化气流场，遮蔽范围可按需调节；

高精密款带 1μm 气体过滤器（拦截杂质，避免阀芯堵塞，适配半导体高洁净需求）。

二、规格型号（扩展气体遮蔽场景适配）

1. 型号全解析（含慢开遮蔽定制）

型号示例	结构标识	定制选项	适用场景
VLA-10-N-DC24V	N（标准）	基础慢开 + 单向阀	小型电子元件 TIG 焊（如传感器引脚）
VLA-15-M-AC100V	M（精密）	慢开 + 1μm 过滤 + 气流扩散器	半导体芯片惰性气体封装
VLA-20-S-DC24V	S（防爆）	慢开 + 防爆 + 过流保护	化工管道焊接（防爆车间）
VLA-15-L-AC220V	L（长寿命）	慢开 + 强化密封件 + 阀芯耐磨处理	24 小时连续焊接工作站（如汽车零部件）
VLA-20-P-DC24V	P（监测）	慢开 + 流量传感器接口 + 压力补偿	焊接机器人闭环控制（车身框架焊）

2. 安装尺寸与气体接口明细

公称通径	连接螺纹	安装长度（mm）	执行器高度（mm）	气流扩散器直径（可选）	适配气管规格	最大流量（L/min，0.3MPa）
DN6（10）	Rc 1/8	95	140	Φ50/Φ80mm	Φ6mm	30（Cv0.1）
DN10（15）	Rc 1/4	110	165	Φ80/Φ120mm	Φ8mm	80（Cv0.4）
DN15（20）	Rc 1/2	125	190	Φ120/Φ150mm	Φ12mm	150（Cv0.8）
DN20（25）	Rc 3/4	140	215	Φ150/Φ200mm	Φ16mm	220（Cv1.2）

三、操作使用（贴合气体遮蔽工艺）

1. 安装操作（气体遮蔽专项规范）

前置检查与预处理

拆封核对：确认型号标识（如 “VLA-15-M" 对应精密款），防爆款验证防爆合格证（如 CNEx24.6789），检查气流扩散器无变形、过滤器无堵塞；

气体系统预处理：

① 用适配气体（如氩气）吹扫管路（压力 0.4MPa，持续 30 秒），去除焊渣、油污（避免污染气体影响遮蔽效果）；

② 螺纹接口涂耐高温密封胶（耐温≥200℃，如乐泰 567），禁用普通生料带（易脱落堵塞阀芯阻尼孔）；

③ 高精密款（带 1μm 过滤）需确认过滤器滤芯为未开封状态，避免安装前污染。

安装规范（工艺适配）

安装位置：

① 距焊接喷嘴 / 芯片封装工位 300~500mm（确保慢开气流到达工艺点时均匀扩散），避开焊接飞溅直接冲击区域；

② 水平安装时执行器朝上（防止冷凝水渗入线圈），垂直安装时扩散器朝下（避免焊渣堆积堵塞导流槽）；

③ 防爆场景安装于通风良好处（气体积聚浓度≤0.5% LEL），接地端子可靠接地（接地电阻≤4Ω）；

流向与固定：严格按阀体 “气体流入" 箭头安装（不可逆），DN15 及以上型号需加装支架（承重≥3kg），避免管路振动导致接口泄漏；

接线与联动：

① 断电接线：慢开线圈与应急线圈分别接入控制回路，DC24V 串联 1A 熔断器，AC100V 串联 2A 熔断器，接线端子紧固力矩 0.8~1.0N・m；

② 与工艺设备联动：设置 “焊接起弧前 0.5 秒开阀（触发慢开），熄弧后 2 秒关阀" 逻辑，避免气体浪费与工艺缺陷；

③ 防爆款电缆用防爆挠性管连接（Φ8~10mm），电缆外径与密封垫圈间隙≤0.1mm。

调试步骤（慢开遮蔽验证）

空载测试：手动旋转慢开旋钮（顺时针调慢、逆时针调快），通断线圈 3 次，确认阀芯无卡顿，线圈温升≤60℃；

慢开效果测试：

① 气源压力调至 0.3MPa（常用工况），用秒表测慢开时间（如设定 1.5 秒，误差≤±0.1 秒）；

② 用烟雾发生器（甘油烟雾）观察气流扩散：遮蔽范围应覆盖工艺区域（如焊接焊道宽 10mm，遮蔽范围≥20mm），无盲区；

工艺验证：焊接试板（如 304 不锈钢 3mm 厚），焊后检查焊道表面（银白色为合格，无蓝紫色氧化色），连续测试 3 组，合格率≥99%。

2. 日常操作（工艺实操要点）

慢开时间匹配工艺：

厚板多层焊（如 Q345 钢 12mm 厚）：慢开时间调 1.5~2.0 秒（避免首层焊道氧化）；

薄板焊（如铝合金 3mm 厚）：调 0.5~0.8 秒（减少气体浪费）；

半导体封装：调 2.0~3.0 秒（确保惰性气体缓慢填充封装腔，无气流冲击芯片）；

状态监控：每日记录慢开时间、遮蔽范围、气体压力，波动超 ±10% 时排查扩散器是否堵塞、滤芯是否需更换；

应急操作：

断电时：扳动应急杠杆至 “OPEN" 位（维持基础遮蔽），工艺异常时按压红色急停按钮（立即关阀）；

慢开故障时：切换至手动调节旋钮，临时设定固定慢开时间，避免工艺中断。

四、应用案例（聚焦慢开遮蔽场景）

1. 精密不锈钢焊接项目（电子设备行业）

项目背景：某电子设备厂生产不锈钢外壳（304 钢 2mm 厚），原用快开阀（开阀时间 0.2 秒），气流冲击导致焊道氧化率 12%，返工率高；

适配型号：VLA-15-N-DC24V（标准慢开款），配套 Φ80mm 扩散器；

实施效果：

慢开时间设定 0.8 秒，气流冲击消除，焊道氧化率降至 0.3%，返工率减少 97%；

氩气消耗量从每日 15m³ 降至 12m³，年节省气体成本 1.1 万元；

24 小时连续生产，18 个月无阀芯故障，维护周期从 1 个月延长至 6 个月。

2. 半导体芯片封装项目（半导体行业）

项目背景：某芯片厂封装 SiC 功率芯片，需用高纯度氮气（99.999%）遮蔽，原用普通阀气流冲击导致芯片引脚氧化（不良率 8%）；

适配型号：VLA-10-M-AC100V（高精密款，带 1μm 过滤）；

实施效果：

慢开时间设定 2.5 秒，氮气缓慢填充封装腔，芯片引脚氧化不良率降至 0.2%；

1μm 过滤器拦截气体杂质，芯片封装良率从 92% 提升至 99.8%；

与封装设备 PLC 联动，实现 “自动匹配慢开时间"，产能提升 15%。

3. 化工防爆焊接项目（石化行业）

项目背景：某石化园区焊接不锈钢管道（316L 钢 8mm 厚），需防爆等级 Ex d IIB T4 Gb，原用防爆快开阀，气流波动导致焊接气孔率 5%；

适配型号：VLA-20-S-DC24V（防爆慢开款），带过流保护；

实施效果：

防爆性能通过 ATEX 认证，适配园区易燃环境，运行 2 年无安全事故；

慢开时间 1.2 秒，气流稳定，焊接气孔率降至 0.5%，管道耐压测试合格率 100%；

过流保护功能在 2 次气源波动时自动限流，避免气流过大导致的工艺缺陷。

五、维修保养（慢开遮蔽专项管理）

1. 定期维护（周期与操作）

周期	维护项目	操作方法（专项）
每日	外观与遮蔽检查	① 查看阀体无焊接飞溅堆积、线圈无过热；② 观察焊道颜色（验证遮蔽效果）；③ 清理扩散器表面杂质
每周	慢开功能测试	① 测慢开时间（如设定 1.0 秒，误差≤±0.1 秒）；② 手动调节旋钮，确认无卡顿；③ 检查单向阀逆止功能
每月	扩散器与滤芯维护	① 拆卸扩散器，用超声波清洗（40kHz，5 分钟）；② 高精密款检查 1μm 滤芯（压差超 0.05MPa 需更换）
每季度	慢开机构润滑	① 慢开调节旋钮轴加注高温润滑脂（如壳牌 Alvania EP2，每次 0.3g）；② 清洁阀芯阻尼孔（用 0.3mm 通针）
每 12 个月	密封件与阀芯更换	① 更换氟橡胶密封件（如 VLA-15 对应 O-RING-15-F）；② 检查阀芯磨损（超 0.005mm 需更换）；③ 校准慢开精度
每 3 年	全面性能检修	① 拆解阀体，无水乙醇清洁阀芯、阻尼孔；② 测试泄漏率（≤0.05mL/min）；③ 防爆款专业检测防爆性能

2. 常见故障排查（慢开遮蔽相关）

故障现象	可能原因（专项）	解决方案（安全优先）
慢开时间失控	阻尼孔堵塞 / 调节旋钮松动 / 线圈故障	① 用 0.3mm 通针清理阻尼孔；② 紧固旋钮（力矩 0.5N・m）；③ 测线圈电阻（DC24V 标准 145±5Ω）
遮蔽范围不均	扩散器堵塞 / 角度偏移 / 压力波动	① 超声波清洗扩散器；② 调整扩散器角度（与工艺区域对齐）；③ 稳定气源压力（±0.02MPa）
流量持续下降	滤芯堵塞 / 阀芯磨损 / 气体杂质多	① 更换 1μm 滤芯；② 测量阀芯间隙（超 0.01mm 需更换）；③ 加装上游前置过滤器（5μm）
线圈过热（＞70℃）	电压过高 / 散热不良 / 线圈老化	① 稳压至额定值（如 DC24V）；② 清理线圈表面灰尘 / 焊渣；③ 更换线圈（防爆款用原厂件）

3. 备件管理（安全要求）

必储备件：

① 气体专用密封件（氟橡胶，耐惰性气体侵蚀，按通径匹配）；

② 1μm 精密滤芯（VLA-M 系列专用，确保气体洁净度）；

③ 电磁线圈（分 DC24V/AC100V/AC220V，防爆款带隔爆标识）；

④ 慢开阻尼组件（含阻尼孔、调节弹簧，确保慢开精度）；

更换要求：

① 防爆款备件必须为 CKD 原厂（非原厂破坏隔爆结构，引发安全隐患）；

② 更换后做气密性测试（0.3MPa 保压 10 分钟，泄漏率≤0.05mL/min）；

③ 密封件、滤芯储存于洁净干燥环境，保质期≤2 年（避免污染、老化）；

报废标准：

① 慢开时间误差超 ±0.3 秒、阀芯磨损超 0.01mm、泄漏率＞0.1mL/min；

② 防爆面损伤（划痕深度＞0.2mm）、阀体裂纹；

③ 循环慢开动作超 80 万次（设计寿命），无法通过校准恢复性能。

六、安全注意事项（慢开遮蔽 + 防爆专项）

气体安全：惰性气体（如氩气、氮气）使用时需确保车间通风良好（氧含量≥19.5%），避免人员窒息；焊接时佩戴防护眼镜（防紫外线与气体冲击）；

防爆操作：防爆款维修时必须断电，用防静电工具（铜制扳手），禁止在隔爆腔未密封状态下通电，隔爆面涂专用防锈油（禁止涂普通油脂）；

维护安全：维护前必须切断气源并泄压（压力降至 0MPa），拆卸扩散器 / 滤芯时避免杂质落入阀体，安装后需重新调试慢开时间与遮蔽范围；

工艺安全：气体纯度必须符合工艺要求（如半导体封装需 99.999% 氮气），纯度不达标时禁止使用（避免工艺缺陷与阀芯污染）；

应急处理：发生气体泄漏时，立即关闭上游总阀、通风，禁止开关电器 / 明火，待浓度＜爆炸下限 10% 后排查；火灾时用干粉灭火器（禁止用水，避免气体扩散）。

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