[發明專利]一種鋁合金真空腔體水道焊接工藝

在審

• 申請號: 201810157230.7
• 申請日: 2018-02-24
• 公開（公告）號: CN108356393A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 李文明;李生智;譙永鵬;張維
• 申請（專利權）人: 沈陽富創精密設備有限公司
• 主分類號: B23K9/167
• 分類號: B23K9/167;B23K9/235;B23K33/00;B23K35/28;B23K103/10
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 俞魯江

本發明是一種鋁合金真空腔體水道焊接的焊接工藝，具體說，是10mm厚水道蓋板與130mm厚真空腔體進行焊接的焊接工藝。焊后去除3mm焊肉，目視檢驗要求焊接表面無任何焊接缺陷，不允許有咬邊，裂紋，未熔合等焊接缺陷，并且保證機加后水道表面零氣孔。焊接過程工藝參數為：焊接電流230～280A；焊接電壓：15～20V；焊接速度：120～180mm/min；使用鎢極：鑭鎢極；鎢極直徑：φ2.4mm；保護氣體：高純Ar，99.999％；氣體保護流量：10～12L/min，背面保護氣體流量：9～12L/min。本發明可以滿足鋁合金真空腔體水道超潔凈，高質量焊接的要求。

技術領域

本發明涉IC裝備制造業技術領域，具體是一種高潔凈度要求的鋁合金真空腔體水道焊接工藝。

背景技術

鋁合金真空腔體密封水道焊接，有其特別的重要性。鋁合金焊接本身就因為其特殊的物理性能，容易出現氣孔，裂紋等缺陷。鋁合金真空腔密封水道的焊接更加增添了焊接的難度，鋁合金從固態轉變為液態時，無明顯的顏色變化，所以不易判斷母材溫度，焊接預熱溫度過低，起弧困難，焊接預熱過高，影響母材組織性能，因此焊接預熱溫度，焊接速度的控制，都有很高的要求。另外，此零件焊接缺陷及其敏感，任何焊接不連續缺陷都是不允許的，焊后機加表面仍不允許出現氣孔等缺陷，精加后先對零件進行氦氣泄漏檢測，檢測要求氦測儀保持在1×10-9ATM CC/MEC以上，不漏；氦測后水壓測試，水壓保持120PISG，要求保壓1h不漏，因此，鋁合金水道蓋板與真空腔體水道進行焊接的焊接難度較大，因此焊接工藝是非常重要的。

發明內容

本發明是一種鋁合金真空腔體水道焊接工藝，可以滿足鋁合金真空腔體水道超潔凈，高質量焊接的要求，此腔體屬于IC裝備核心零部件，因此對焊接質量及焊接潔凈度要求極高。

本發明采用的技術方案是：

一種鋁合金真空腔體水道焊接的焊接工藝，采用鎢極惰性氣體保護焊，焊接3～20mm厚鋁合金蓋板、100-300mm厚鋁合金真空腔水道；焊前預熱溫度80℃～100℃，焊接所采用的焊絲牌號：R4047；焊絲直徑：φ2.0mm；焊接電源Miller350；電源極性：交流；

其中焊接過程工藝參數為：焊接電流230～280A；焊接電壓：15～20V；焊接速度：120～180mm/min；使用鎢極：鑭鎢極，鎢極直徑：φ2.4mm；保護氣體：高純Ar，99.999％；氣體保護流量：10～12L/min，背面保護氣體流量：9～12L/min。

2、按照權利要求1所述的鋁合金水道蓋板與真空腔體水道進行焊接的焊接工藝，其特征在于：焊絲按重量百分比計，R4047(AlSi12)焊絲的化學成分如下：Si：11.5％；Mn：＜0.01％；Cu：＜0.01％；Be：0.0001％；Fe：0.1％；Mg：＜0.01％；Zn：＜0.01％；Al：余量。

鎢極惰性氣體保護焊適用焊接的全過程，每一層焊縫必須使用焊絲，包括點焊，不允許自熔焊。

焊接坡口為U型坡口，坡口角度40°～45°。

鋁合金薄水道蓋板與厚真空腔體水道進行焊接的焊接工藝，具體步驟如下：

(1)氣體保護焊前進行如下處理：

焊接前所有組件，要通過美國應用材料公司0250-20000清洗標準進行化學清洗，在1000級潔凈間中，真空包裝，入半成品庫待焊接；焊前用丙酮清理焊件坡口及距坡口兩側30mm～50mm兩側，將水道蓋板、真空腔體預熱80℃～100℃，保證預熱溫度均勻；

(2)氣體保護焊的焊接過程中：