[发明专利]单晶炉炉室防窜水塞焊工艺

说明书

本发明公开了一种单晶炉炉室防窜水塞焊工艺，包括如下依次工艺步骤：对原料不锈钢板激光切割，然后在单晶炉炉室的外层板上加工出用于其与隔水条塞焊的定位孔，将切割成的作为外层板及内层板的不锈钢板卷圆，在单晶炉炉室的内层板的待焊隔水条位置处划线；采用氩弧焊将不锈钢隔水条焊接至内层板的划线处；将外层板放置成定位孔与隔水条对应之后将外层板与隔水条在定位孔处通过塞焊的方式焊接而成双层筒状结构的上炉室或下炉室；焊道表面出现氧化皮，采用不锈钢酸洗法处理，焊道表面去除氧化皮并钝化后，抛光。本发明能保证隔水条对着塞焊孔处，使得塞焊后确保单晶炉炉室不窜水，通过悬吊法确定重心以明确变形的方向，减少仿形工装的使用量。

技术领域

本发明涉及单晶炉炉室防窜水塞焊工艺。

背景技术

单晶炉炉体(包括炉底板、主炉室、炉盖、隔离阀室、副炉室、籽晶提升旋转机构和坩埚提升旋转机构)由304L不锈钢制造。主、下炉室为双层筒状结构，两端为法兰结构，通水冷却，并有隔水条保证冷却均匀。主炉室设置了一个测温计窗口，用于测量加热器温度。而如何防止单晶炉其上炉室焊接时产生的变形是本领域亟需解决的一个问题，目前防止或避免焊接变形的方式有：散热法(使受热面积减少而达到减小变形的目的)、反变形法(在焊前进行装配时，预置反方向的变形量为抵消或补偿焊接变形)、刚性固定法(刚性固定法减小变形很有效，且焊接时不必过分考虑焊接顺序。缺点是有些大件不易固定，且焊后撤除固定后，焊件还有少许变形和较大的残余应力)。目前单晶炉炉室在焊接后容易出现隔水条未处于正确位置而使得窜水，使得产品良率大大下降。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供单晶炉炉室防窜水塞焊工艺，采用逆向思维反而将焊接变形得以利用，无需在以往加工出上炉室或下炉室时还需后道加工测温计窗口的工序。能保证隔水条对着塞焊孔处，使得塞焊后确保单晶炉炉室不窜水。

为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种单晶炉炉室防窜水塞焊工艺，包括如下依次工艺步骤：

S1：对原料不锈钢板激光切割，然后在单晶炉炉室的外层板上加工出用于其与隔水条塞焊的定位孔，将切割成的作为外层板及内层板的不锈钢板卷圆，在单晶炉炉室的内层板的待焊隔水条位置处划线；

S2：采用氩弧焊将不锈钢隔水条焊接至内层板的划线处；

S3：将外层板放置成定位孔与隔水条对应之后将外层板与隔水条在定位孔处通过塞焊的方式焊接而成双层筒状结构的上炉室或下炉室；

S4：焊道表面出现氧化皮，采用不锈钢酸洗法处理，焊道表面去除氧化皮并钝化后，抛光。提前划线配合加工出的塞焊孔能保证隔水条对着塞焊孔处，使得塞焊后确保单晶炉炉室不窜水。

进一步的技术方案是，在S1步骤中，定位孔直径8mm，隔水条宽度也为8mm。

进一步的技术方案是，在S1步骤中，在单晶炉炉室的外层板上钻出定位孔；所述不锈钢板及隔水条的材质均为304L。

进一步的技术方案为，在S2及S3步骤时，采用抵靠用的内仿形工装板，内仿形工装板设置在炉室内壁；在单晶炉炉室上位于测温计窗口的位置处未设置内仿形工装板。采用刚性固定法避免在单晶炉炉室塞焊时的变形，预留一部分用于允许焊接变形以形成前述测温计窗口。主炉室一般会设置一个用于测量加热器温度的测温计窗口，测温计窗口这部分结构在主炉室上是凸起的，利用、引导焊接时的变形以形成这个凸起部分作为主炉室的测温计窗口；采用仿形工装抵靠夹紧，但在主炉室的测温计窗口位置处不抵靠夹紧，空出一部分用于形成测温计窗口。采用逆向思维反而将焊接变形得以利用，无需在以往加工出上炉室或下炉室时还需后道加工测温计窗口的工序。外仿形工装板及内仿形工装板其形状可以是一个沿母线方向在圆管表面切去一段的圆管，外仿形工装板与内仿形工装板配合使用时采用夹紧机构，夹紧机构包括两块压板，压板分别与外仿形工装板、内仿形工装板形状适配设置，两块压板上分别设有一个用于将压板滑动设置在螺杆上的通孔，螺杆伸出两块压板的部分上适配设有螺母。