[發明專利]一種不銹鋼水冷基座環及其焊接工藝方法

在審

• 申請號: 202010720505.0
• 申請日: 2020-07-24
• 公開（公告）號: CN112025096A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 祝影;韋寶權;李生智;張慶鋒;郝運
• 申請（專利權）人: 沈陽富創精密設備有限公司
• 主分類號: B23K26/348
• 分類號: B23K26/348;B23K26/60;B23K26/70;H01L21/67
• 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: 孫奇

本發明公開一種不銹鋼水冷基座環及其焊接工藝方法。利用激光器、機器人、變位機及工裝夾具，可實現水冷基座環的高效高質量焊接。單次點固多個零件，然后利用激光頭雙焦點功能一次熔焊2條焊縫，即單個零件焊接一次即可完成焊接過程，能夠有效減少產品的焊接變形，焊縫一致性良好，同時一次可裝夾多個零件，可顯著提高焊接效率。

技術領域

本發明涉及真空裝備焊接領域，具體為一種不銹鋼水冷基座環及其焊接工藝方法。

背景技術

真空裝備在航空航天、IC裝備制造等領域范圍應用廣泛。常見的各種熱處理爐，半導體裝備等均需要有精密的冷卻裝置。水冷基座作為真空裝備中的重要部件，其尺寸要求嚴格，焊接質量要求較高，因此水冷基座的焊接工藝是保證產品質量的重要環節。

不銹鋼具有良好的耐蝕性、耐熱性、機械性能及焊接性等優點，因此大多數水冷基座均采用不銹鋼材質進行制造。目前的水冷基座焊接工藝方法通常采用傳統的弧焊進行連接與密封。對于熔深為3mm左右的不銹鋼水冷基座，氬弧焊通常需要焊接兩遍才能夠將3mm深的坡口填滿，而且焊接變形較大，對后續的精加工會造成很大難度，焊后的零件尺寸精度無法保證。而且氬弧焊的熱影響區較寬，基座環蓋板寬度較窄的時候通常會出現熱影響區重疊，熱影響區軟化嚴重，影響產品的力學性能。不銹鋼的激光焊接與氬弧焊等方法相比，焊接速度快、效率高，深寬比大，且焊縫熱影響區窄、變形較小，焊接質量好，對于結構復雜的零件及精度要求高的零件具有較好的適用性。對于3mm熔深的焊縫，激光焊能夠一次焊接成型，變形量與氬弧焊相比具有很大優勢，且焊接速度為氬弧焊的3-6倍，零件的焊接效率非常高。但是激光焊接焊縫內部通常會產生一定量的氣孔，這是由于激光焊接速度快，焊縫金屬的冷卻速度快，焊縫內氣孔來不及溢出而產生的。激光的光斑尺寸較小，對零件的裝配精度要求較氬弧焊高，因此是制約零件焊接效率的重要因素。為了實現水冷基座的高精度尺寸、高質量及高效率焊接，開發出雙焦點激光焊接及多件同時裝夾工藝方法。焊接后焊縫表面無氣孔、裂紋等缺陷，表面成型均勻光滑，焊縫表面精加工去除余量后焊縫內部無氣孔、裂紋等不連續缺陷。焊接效率高，焊接變形小于0.3mm。

發明內容

本發明的目的是提出一種不銹鋼水冷基座環及其焊接工藝方法，具有無焊接缺陷，變形小，焊接質量好，焊接效率高的優點。

為達此目的，本發明采用的技術方案是：

一種不銹鋼水冷基座環，水冷基座環由兩部分組成，分別是水冷基座、基座環蓋板，裝配后在水冷基座側壁形成焊接結構。

水冷基座厚度為25mm，基座環蓋板寬度為10mm，基座環蓋板厚度為3mm。水冷基座環上表面在蓋板兩端部相應位置均布進水口與出水口，與水冷基座內部水道相通。基座環蓋板是非封閉的圓環，開口處兩端分別加工成單V型坡口。激光焊接接頭形式為對搭接，搭接寬度為0.5mm以上，組對間隙小于0.3mm。

本發明的有益效果是：

本發明提出的一種不銹鋼環焊縫激光焊接工藝，焊接過程穩定，焊接效率高，將零件加工余量去除后，無焊接缺陷。焊接變形量小，焊后平面度變形＜0.3mm，圓度變形小于0.1mm，焊接效率為1小時6-10件。

附圖說明

圖1為水冷基座環焊縫示意圖。

圖2為水冷基座環截面圖。

圖3為發明的實施例一工件裝夾示意圖。

圖4為發明的實施例一焊接示意圖。

具體實施方式

結合附圖1-4及附圖標記對本發明進一步詳細說明。

一種不銹鋼水冷基座環，水冷基座環由兩部分組成，分別是水冷基座、基座環蓋板，裝配后在水冷基座側壁形成焊接結構。