[发明专利]单晶炉炉底板法兰焊接工艺

说明书

本发明公开了一种单晶炉炉底板法兰焊接工艺，包括如下工艺步骤：采用熔化极氩弧焊方式将法兰与单晶炉炉底板焊接，坡口形式为单面V型坡口；其中第1道采用自熔焊接、第2道使用1.2mm直径的焊丝、第3道使用1.6mm直径的焊丝、第4、5道使用2.0mm直径的焊丝、第6、7道使用2.5mm直径的焊丝；焊接后进行表面抛光和钝化处理；法兰与炉底板加丝焊接时先两侧点焊，采用双喷嘴焊枪组件同时在法兰两侧焊接，或者分别在两侧焊接；焊接时在炉底板的水路中通水循环冷却。本发明在单晶炉炉底板的法兰孔上焊接法兰时先自熔焊接一道，然后加丝焊接，并且在焊接时利用炉底板本身的水路通水冷却，能够最大程度保证焊接后没有变形，并且本工艺保证了点焊时的稳定性。

技术领域

本发明涉及一种单晶炉炉底板法兰焊接工艺。

背景技术

单晶炉炉体(包括炉底板、主炉室、炉盖、隔离阀室、副炉室、籽晶提升旋转机构和坩埚提升旋转机构)由304L不锈钢制造。主、下炉室为双层筒状结构，两端为法兰结构，通水冷却，并有隔水条保证冷却均匀。主炉室设置了一个测温计窗口，用于测量加热器温度。而如何防止单晶炉其上炉室焊接时产生的变形是本领域亟需解决的一个问题，目前防止或避免焊接变形的方式有：散热法(使受热面积减少而达到减小变形的目的)、反变形法(在焊前进行装配时，预置反方向的变形量为抵消或补偿焊接变形)、刚性固定法(刚性固定法减小变形很有效，且焊接时不必过分考虑焊接顺序。缺点是有些大件不易固定，且焊后撤除固定后，焊件还有少许变形和较大的残余应力)。目前单晶炉其炉底板上的法兰焊接时有较大的焊接变形，目前很难解决。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种单晶炉炉底板法兰焊接工艺，能够最大程度保证焊接后没有变形，并且本工艺保证了点焊时的稳定性。

为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种单晶炉炉底板法兰焊接工艺，包括如下工艺步骤：

采用熔化极氩弧焊方式将法兰与单晶炉炉底板焊接，坡口形式为单面V型坡口；

其中第1道采用自熔焊接、第2道使用1.2mm直径的焊丝、第3道使用1.6mm直径的焊丝、第4、5道使用2.0mm直径的焊丝、第6、7道使用2.5mm直径的焊丝；焊接后进行表面抛光和钝化处理；

法兰与炉底板加丝焊接时先两侧点焊，采用双喷嘴焊枪组件同时在法兰两侧焊接，或者分别在两侧焊接；焊接时在炉底板的水路中通水循环冷却。加丝焊接也即除第一道自熔焊接外的其他焊接(采用焊丝的第2道至第7道)。考虑到对称焊缝以及点焊的方式能够减少焊接变形，采用两侧点焊，最终形成对称焊缝；法兰与炉底板加丝焊接时先两侧点焊，采用双喷嘴焊枪，可同时在法兰两侧焊接，或者分别在两侧焊接(但由于双喷嘴焊枪的设置可以快速完成一圈的点焊，提高工作效率且保证每个点焊点焊接角度及焊枪与焊件距离的恒定，保证了点焊时的稳定性借鉴类似圆规的结构方式保证每个点焊点焊接角度及焊枪与焊件距离的恒定)。

进一步的技术方案是，在S1步骤前，焊接前清洁焊缝坡口但不预热；在所述S1步骤中，每焊完一层需彻底清洗焊缝，检査焊缝无缺陷、并等前层焊缝冷却到60℃以下时再焊下层。考虑避免晶间腐蚀，焊前不预热，焊接时采用小电流、短弧、快速焊及窄焊道，不在焊件上随便引弧损伤焊件表面，焊接后迅速冷却，尽量减少焊缝的热影响区；在板多层焊接时，每焊完一层需彻底清洗焊缝，检査焊缝无缺陷后，并等前层焊缝冷却到60℃以下时再焊下层，焊缝接触介质的一面应最后施焊；采用熔化极氩弧焊。(熔化极氩弧焊热影响区更小，焊件的变形更小，耐腐蚀性更好)。

进一步的技术方案是，第1道自熔焊接的坡口深度为9mm，机加工量为3.5～4.5mm；焊丝采用ER308L不锈钢焊丝。