[發明專利]真空冷凍干燥機板層焊接工藝

有效

• 申請號: 201110004785.6
• 申請日: 2011-01-11
• 公開（公告）號: CN102091857A
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發明（設計）人: 李其雄
• 申請（專利權）人: 山東浩器生物裝備技術有限公司
• 主分類號: B23K11/14
• 分類號: B23K11/14
• 代理公司: 淄博佳和專利代理事務所 37223
• 代理人: 張瑞林

技術領域

真空冷凍干燥機板層焊接工藝，屬于制藥機械技術領域，具體涉及一種真空冷凍干燥器板層的焊接工藝。

背景技術

真空冷凍干燥機板層的內部結構為中空，中間填充有導熱介質。為了保證導熱介質可以在板層內均勻流動，內部設有隔條形成“迷道”，目前國內制造商主要采用三種工藝進行真空冷凍干燥機板層的焊接。

一是“塞焊”技術，即“打孔焊”。將隔條與板層的上、下表面焊接在一起，這種技術雖然加工簡單、成本低，但在焊接后采用機加工處理焊點的方式使板層的面板厚薄不均勻，在焊接過程中產生的大量應力將會在今后的使用中逐漸釋放出來，從而導致板層變形乃至焊點泄漏。

二是“內焊法”，即采用特殊的型材分別與上、下面板焊接好后再進行組合對接，這種焊接方式雖然成本較高、過程控制要求高，但板層上、下表面均無需采用機加工，因而板層的平整度好，溫度均勻性也明顯好于“塞焊”工藝制造的板層。但由于內部隔條采用方剛或類似于方鋼，而不銹鋼是熱的不良導體，因此在隔條表面的板層與硅油通道表面的板層會有明顯的溫差，其中采用“塞焊”法制作的板層溫差會更加明顯。若想使板層表面達到較均勻的溫度需要花費較長的時間；而且為了盡量減少隔條所占面積，隔條的數量就不能太多，這樣又會使板層的強度，特別是大型設備中板層的強度受到一定的影響。

三是“高溫真空釬焊”，即在板層上面板和隔條之間、隔條和下面板之間附上釬焊材料，整體裝夾后放入高溫真空釬焊路加熱至特定的溫度使釬焊層融化將板層上面板和隔條及隔條和下面板連接在一起。“高溫真空釬焊”克服了“塞焊”和“內焊法”的缺點，但由于釬焊料和不銹鋼母材的物理性能(熱膨脹系數)存在很大差異，而板層的溫度又在-40℃到120℃之間反復交替變化，故疲勞強度很有限。且設備昂貴，工藝復雜，不易檢測。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供一種焊接工藝簡單，焊接后板層上下表面無損傷，不易產生變形或焊點泄漏，焊接強度高，板層耐溫性能好的真空冷凍干燥機板層焊接工藝。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：該真空冷凍干燥機板層焊接工藝，其特征在于：將上面板水平放置在儲能電阻焊下電極板上，使用儲能電阻焊在上面板上表面并排平行焊接多組支撐柱；在隔條相對兩側面上間隔單面開設工藝孔；在工藝孔對側面上向外沖壓沖壓凸點；通過工藝孔將隔條平行套裝在每組支撐柱上；使用儲能電阻焊分別將上、下面板與隔條焊接在一起。支撐柱的數量，根據真空冷凍干燥機板層尺寸大小決定，均勻排布。

該真空冷凍干燥機板層焊接工藝具體采用如下焊接步驟：

1)將上面板水平放置在儲能電阻焊平整的下電極板上，上電極板安裝支撐柱后下降，將支撐柱垂直壓在上面板上，由儲能電容器通過焊接變壓器按設計的規范參數放電一次，支撐柱下方凸點迅速熔化，同時上電極迅速下壓，將多組支撐柱等距離并排平行焊接在上面板上表面上；

2)隔條采用空心方鋼管制作，在其相對兩側面上間隔單面開工藝孔，并通過工藝孔在對側面沖出沖壓凸點，兩同向孔間距與兩支撐柱間距相等，工藝孔直徑略大于支撐柱外徑；

3)將多根隔條通過工藝孔分別套裝在每組并排設置的支撐柱上，上電極板下壓，將隔條通過下表面沖壓凸點焊接在上面板上；

4)將下面板壓放到平行排置的各隔條上方，上電極板下降壓實，通過多根隔條上表面的沖壓凸點與下面板焊接在一起。

優選的，使用儲能電阻焊焊接單個沖壓凸點儲能電容器所需的儲能為5000焦耳，一次性焊接一根隔條一側的所有沖壓凸點儲能電容器所需的最大儲能為焊接所有單個沖壓凸點所需儲能量之和的1.2～1.3倍。

優選的，步驟1)所述上電極板對每個沖壓凸點的下壓力為10000N。

優選的，步驟1)中所述焊接變壓器產生的脈沖電流為n×10kA，其中n為一次性焊接沖壓凸點的個數，脈沖寬度為0.001秒。

優選的步驟2)中所述支撐柱高度較空心方鋼管高度相差空心方鋼管的壁厚，偏差為±0.1mm，支撐柱的直徑大于沖壓凸點直徑的2倍。

優選的，步驟2)中所述沖壓凸點直徑為4.9～5.1mm，高度為1.1～1.3mm，間隔為50～100mm。

與現有技術相比，本發明真空冷凍干燥機板層焊接工藝所具有的有益效果是：本焊接工藝采用儲能電阻焊原理，在加壓條件下，利用電容放電脈沖電流，經焊接變壓器降壓后，通過工件產生焦耳熱使工件接觸部分的接觸凸點融化，形成焊接。該焊接工藝簡單，焊接后板層上下表面無損傷，面板厚薄均勻，不易產生變形或焊點泄漏，板層焊接強度高，板層抗疲勞強度性能和耐溫性能好。

附圖說明