[发明专利]真空冷冻干燥机板层的真空扩散焊接工艺

说明书

技术领域

本发明涉及制药机械技术领域，具体涉及一种真空冷冻干燥机板层的真空扩散焊接工艺。

背景技术

真空冷冻干燥器，是制药机械领域中十分常见的一种机械设备，它是将制冷系统、真空系统、导热油加热系统和排湿系统组合一体的一种新型箱体结构，较大地利用了箱体内存放物料空间进行干燥的冷冻真空干燥形式。

真空冷冻干燥机板层的内部结构为中空，中间填充有导热介质，为了保证导热介质可以在板层内均匀流动，内部设有隔条，目前真空冷冻干燥机板层的焊接工艺大致分为两种：一是内焊法，即隔条有上下两个特殊形状的型材组成，上隔条和下隔条分别与上、下面板焊接好后再进行组合对接，这种焊接方式成本较高、过程控制要求高，而且在隔条表面的板层与硅油通道表面的板层会有明显的温差，若想使板层表面达到较均匀的温度需要花费较长的时间，此外为了尽量减少隔条所占面积，隔条的数量就不能太多，这样又会使板层的强度，特另是大型设备中板层的强度受到一定的影响；二是高温真空钎焊，即在板层上面板和隔条之间、隔条和下面板之间附上钎焊材料，整体装夹后放入高温真空钎焊路加热至特定的温度使钎焊层融化将板层上面板和隔条及隔条和下面板连接在一起，高温真空钎焊克服了内焊法的缺点，但由于钎焊料和不锈钢母材的物理性能(热膨胀系数)存在很大差异，而板层的温度又在-40℃到120℃之间反复交替变化，故疲劳强度很有限，此外高温真空钎焊的隔条为空心隔条，隔板整体强度不高，所用设备昂贵，工艺复杂，不易检测。

发明内容

本发明提供了一种真空冷冻干燥机板层的真空扩散焊接工艺，以解决现有技术存在的焊接成本高、板层温度均匀性差和工艺复杂问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种真空冷冻干燥机板层的真空扩散焊接工艺，采用实心隔条，先使用氩弧焊将隔条点焊于上下面板上；然后在真空扩散焊炉中对若干叠放在一起的板层进行焊接，具体工艺步骤如下：

(1)使用氩弧焊将隔条点焊接在上下面板上，然后根据真空扩散炉的规格，将相应的点焊后的板层叠放在一起，板层之间放置焊接隔离材料；

(2)然后将板层送入真空扩散炉中，启动真空扩散炉中液压机构在板层表面形成一定的压力，然后开始抽真空，使其中真空度达到4.0×10^-4Pa-10.0×10^-4Pa之间，然后升温，当炉温达到1100℃-1300℃时，液压机构继续升压至焊接压力0.5kgf-2kgf，然后启动真空扩散炉进行焊接；

(3)焊接完毕后，真空扩散炉停机，进行降温，温度降至100℃左右时，即可出炉。

上述上面板和下面板采用316L型不锈钢；隔条采用304型或316L型不锈钢。

上述步骤(1)中使用的焊接隔离材料为陶瓷片、碳纤维片或铝箔卷材。

上述步骤(3)中，真空扩散炉停机后，既可以向其中通入惰性气体进行降温；也可以自然冷却的方式进行降温。

本发明工艺采用实心隔条通过真空扩散炉在一定的压力下进行焊接，焊接速度快，焊接效果好，焊接成的板层换热效率高，具有优良的温度均匀性，不但降低了真空冷冻干燥机板层的焊接成本，也大大简化了焊接工艺。

具体实施方式

实施例1

一种真空冷冻干燥机板层的真空扩散焊接工艺，采用实心隔条，上面板和下面板采用316L型不锈钢；隔条采用316L型不锈钢，先使用氩弧焊将隔条点焊于上下面板上；然后在真空扩散焊炉中对若干叠放在一起的板层进行焊接，具体工艺步骤如下：

(1)使用氩弧焊将隔条点焊接在上下面板上，然后根据真空扩散炉的规格，将相应的点焊后的板层叠放在一起，板层之间放置一层铝箔卷材；

(2)然后将板层送入真空扩散炉中，启动真空扩散炉中液压机构在板层表面形成一定的压力，然后开始抽真空，使其中真空度达到5.0×10^-4Pa之间，然后升温，当炉温达到1100℃-1300℃时，液压机构继续升压至焊接压力1.5kgf，然后启动真空扩散炉进行焊接；

(3)焊接完毕后，真空扩散炉停机，向其中通入惰性气体进行降温，温度降至100℃左右时，即可出炉。

实施例2

一种真空冷冻干燥机板层的真空扩散焊接工艺，采用实心隔条，上面板和下面板采用316L型不锈钢；隔条采用304型不锈钢，先使用氩弧焊将隔条点焊于上下面板上；然后在真空扩散焊炉中对若干叠放在一起的板层进行焊接，具体工艺步骤如下：