[發明專利]半導體單晶爐腔體的焊接工藝

有效

• 申請號: 201811598499.5
• 申請日: 2018-12-26
• 公開（公告）號: CN109623106B
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 潘燕萍
• 申請（專利權）人: 常州市樂萌壓力容器有限公司
• 主分類號: B23K9/167
• 分類號: B23K9/167;B23K9/235;B23K9/32
• 代理公司: 常州市華信天成專利代理事務所(普通合伙) 32294
• 代理人: 何學成

本發明專利屬于焊接技術領域，具體涉及半導體單晶爐腔體的焊接工藝。該工藝主要包括焊前預處理、焊條選擇、預留變形量、外層底部多點對稱焊、外層內部多層焊、外層內部焊道應力消除、外層表面焊接、內側清根、內層內部多層焊、內層內部焊道應力消除、內層表面焊接、焊道表面處理等步驟，所述的焊接時定位點不少于兩個。該焊接工藝能提高單晶爐爐室腔體的抗腐蝕性能，改善密閉性，單晶爐腔體不易變形，提高整臺單晶爐設備的可靠性。

技術領域

本發明專利屬于焊接技術領域，具體涉及半導體單晶爐腔體的焊接工藝。

背景技術

目前生產硅單晶的工藝種類繁多，但大多數硅單晶的生長方法都是在充有惰性氣體的密閉爐室內，采用石墨電阻加熱的方法。近年來對國內硅單晶材料生產的實踐調查，在對單晶爐實用壽命和可靠性的影響上，爐室腔體的封閉性已經超過機械電器運行平穩性和其他技術指標，現有技術中單晶爐腔體采用不銹鋼焊接工藝仍需提高，提高單晶爐腔體的抗腐蝕性能和密閉性。

發明內容

本發明專利要解決的技術問題是：針對上述缺陷，本發明提出一種半導體單晶爐腔體的焊接工藝，提高單晶爐爐室腔體的抗腐蝕性能，改善密閉性，單晶爐腔體不易變形，提高整臺單晶爐設備的可靠性。

本發明專利解決其技術問題采用的技術方案如下：半導體單晶爐腔體的焊接工藝，單晶爐腔體材料為奧氏體不銹鋼，其工藝步驟如下：

(1)焊前預處理：待焊部位采用有機溶劑擦拭表面的油污，擦凈后使用刮刀清理表面至表面露出金屬光澤；對焊接部位鋪設上一層加熱器進行預熱；

(2)焊條選擇：采用與單晶爐腔體材料晶相組分相似的奧氏體為焊條，將焊條設置在自動送料裝置上；

(3)預留變形量：焊接處設置有防變形卡具；

(4)外層底部多點對稱焊：采用自動焊接裝置對單晶爐待焊區域多點定位，自動送料裝置將焊條分別同步貼合在焊接部位，采用鎢極惰性氣體保護焊焊接；

(5)外層內部多層焊：采用自動焊接裝置對單晶爐待焊區域多點定位，自動送料裝置將焊條分別同步貼合在焊接部位，采用鎢極氬弧焊焊接；

(6)外層內部焊道應力消除：采用頭部帶小圓弧的工具錘擊焊道，錘擊方向為遠離焊道部位的方向；

(7)外層表面焊接：重復步驟5；

(8)內側清根：焊縫采用電動砂輪對內側焊道處理，保證焊縫根部能夠熔透；

(8)內層內部多層焊：采用自動焊接裝置對單晶爐待焊區域定位，自動送料裝置將焊條同步貼合在焊接部位，采用鎢極氬弧焊焊接；

(9)內層內部焊道應力消除：采用工具錘擊焊縫，錘擊方向為遠離焊道部位；

(10)內層表面焊接：重復步驟8；

(11)焊道表面處理：焊道表面出現氧化皮，采用不銹鋼酸洗法處理，焊道表面去除氧化皮并鈍化后，拋光。

進一步的，所述的焊前預處理中，焊接部位露出金屬光澤后四小時內及時焊接。

進一步的，所述的自動焊接時定位點不少于兩個。

進一步的，所述的外層底部采用鎢極惰性氣體保護焊時，每焊接一段距離后，間歇幾秒后繼續焊接直至焊接部位焊接完全。

進一步的，所述的錘擊工具頭部具有圓弧弧度。