[發明專利]用于在石英玻璃組件之間產生整體式接合的方法及適于所述方法的加熱燃燒器

有效

• 申請號: 201810685347.2
• 申請日: 2018-06-28
• 公開（公告）號: CN109210533B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 奧利弗·甘茨
• 申請（專利權）人: 賀利氏石英玻璃有限兩合公司
• 主分類號: F23D14/02
• 分類號: F23D14/02;F23D14/46;F23D14/48;C03C27/08
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 劉媛媛

本發明涉及用于在石英玻璃組件之間產生整體式接合的方法及適于所述方法的加熱燃燒器。用于在石英玻璃組件之間產生焊接接頭的已知加熱燃燒器包含其中形成有至少一個燃燒噴嘴的燃燒頭、用于對所述燃燒頭進行溫度控制的燃燒頭冷卻系統，以及連接到所述燃燒噴嘴的燃料氣供應管線。由此開始，為了改進加熱燃燒器、從而大大避免待連接的石英玻璃組件之間的焊縫中出現雜質，建議所述燃燒頭應該包含銀或銀基合金的基體。

技術領域

本發明涉及一種用于連接石英玻璃的第一與第二組件的焊接方法，所述連接是通過在所述組件的連接表面之間產生整體式接合來實現，所述焊接方法包含：通過至少一個加熱燃燒器加熱連接表面區域中的所述組件且使所述組件軟化、使所述連接表面相互擠壓以形成具有焊縫的組件裝配件，以及冷卻所述組件裝配件。

此外，本發明涉及一種用于在石英玻璃的組件之間產生焊接接頭的加熱燃燒器，所述加熱燃燒器包含：其中形成有至少一個燃燒噴嘴的燃燒頭、用于控制燃燒頭溫度的燃燒頭冷卻系統，以及連接到所述燃燒噴嘴的燃料氣供應管線。

從本發明的意義上說，加熱燃燒器是用于將燃料氣或燃料氣混合物供應到呈燃燒火焰形式的反應區，在所述反應區中，燃料氣與氧氣按照燃燒反應相互反應并且通過這種方式加熱工件。燃燒器氣體是相互間的放熱反應基本上供給燃燒器火焰的那些氣體。例如，燃燒器氣體為氧氣及氫氣的氫氧氣體燃燒器，以及丙烷及氧氣的丙烷氣體燃燒器。

在此，石英玻璃應理解成意指SiO₂含量為至少85％的摻雜或未摻雜二氧化硅玻璃。石英玻璃組件用于多種應用中，例如作為半成品用于制造呈管或實心圓柱形式的光纖、制造呈包殼管、燈泡、燈用蓋板或反射鏡支架及光譜在紫外、紅外及可見光范圍內的發射極形式的燈、用于化學裝置工程，或用于半導體生產，所述半導體生產采用的形式是由石英玻璃制成的反應器及裝置，用于處理半導體組件、載運托盤、鐘、坩堝、防護罩或簡單石英玻璃組件，例如管、棒、板、法蘭、環或塊。為了產生特殊的性質，石英玻璃摻雜有其它物質，例如鈦、鋁、硼或鍺。

背景技術

WO 2007/039426 A1中描述了石英玻璃組件相互焊接的通用方法。為了使合成制造的高純度石英玻璃中空圓筒與較低純度的石英玻璃假管對接焊，已提出在車床中通過同軸中心軸夾持所述中空圓筒及所述假管并且通過車床傳動機構使所述中空圓筒與所述假管相向移動，以便其在兩個加熱燃燒器的可操作區域中、在馬弗管(muffle tube)內彼此相對。兩種石英玻璃組件的正面通過加熱燃燒器共同加熱到約2200-2300℃的溫度而軟化，其中中空圓筒與石英玻璃管的正面同時互相擠壓。

必要時，使石墨模板抵壓著軟化的外表面上，且所述表面在此過程中成形。冷卻后，實現石英玻璃組件的整體式接合。

為了焊縫光滑，必要時使用石墨刮鏟(具有傾斜處理表面的純化石墨棒)。理想的情況是，所述部件壓在一起之后，不需要進一步處理。

上述類型的加熱燃燒器已從DE 198 58 831 C2中獲知。丙烷-氧氣燃燒器主要由燃燒頭和與其連接的燃燒器軸桿組成。所述燃燒頭包含設置有三個通孔的單組分無氧銅塊，所述三個通孔中分別焊接有電解拋光的耐熱特種鋼的管式燃燒噴嘴。燃燒噴嘴中的每一個連接到用于供應燃料氣或燃料氣混合物的管件，共同形成了承載燃燒頭的燃燒器軸桿。所述管件也是由電解拋光的耐熱不銹鋼組成并且它們端接于電解拋光的耐熱不銹鋼分配器，所述分配器將單個管件合并。燃燒頭中集成有冷卻水夾套以便冷卻燃燒頭及燃燒噴嘴。