一種IC裝備超大型鋁合金腔體的焊接方法技術

本發明專利技術涉及一種IC裝備鋁合金腔體的焊接方法，具體涉及一種IC裝備超大型鋁合金腔體的焊接方法。本發明專利技術的技術方案為：該焊接方法中，所述超大型鋁合金腔體厚度≥300mm且腔體壁厚≥15mm，所述方法采用鋁合金拉伸板作為腔體焊接原料，所述鋁合金拉伸板上設置起弧板和收弧板，采用T型或L型定位方式對焊縫進行定位，采用激光-電弧復合焊接方法進行焊接，采用閉環控制方法對焊接參數進行實時調整，焊接完成后采用機械加工方法切削掉所述起弧板和收弧板。本發明專利技術的焊接方法，腔體焊接原料上設置起弧板和收弧板，焊接時在起弧板上起弧，在收弧板上收弧，焊接后將起弧板和收弧板加工去掉，使IC裝備超大型鋁合金腔體達到材質一致的要求。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種IC裝備鋁合金腔體的焊接方法，具體涉及一種IC裝備超大型鋁合金腔體的焊接方法。
技術介紹
IC裝備(生產半導體器件、集成電路芯片和平板顯示器的專用生產設備)領域的鋁合金腔體零件的發展具有巨大化的趨勢，而其中壁厚超過15mm且厚度超過300mm的超大型鋁合金腔體，通過現有的機械切削、電子束焊接、攪拌摩擦焊接及鍛造加工等技術制備非常困難，300mm厚度的鋁合金腔體零件逐漸成為瓶頸技術。機械切削方法，可以對拉伸板材進行掏空，但是造成原材料浪費嚴重，而且耗費工時；電子束焊接由于其真空的限制，對尺寸過大的零件焊接存在巨大困難；攪拌摩擦焊因其技術限制，無法完成角焊縫形式的過渡焊接工藝；由于IC裝備鋁合金腔體零件的特殊要求，需要零件制造后續工藝中進行陽極氧化處理，一般采用材質均勻性較高的進口鍛造鋁合金作為原材料，而超過300mm的鍛造鋁合金往往因為鍛造技術限制，無法達到材質一致的要求。由于IC裝備行業的特殊性，對零部件焊縫質量要求極高，要求焊縫與母材的材質一致性較高，而鋁合金具有常溫常壓下極易氧化的物理性能，因此鋁合金的焊接具有難度；潮濕環境下易產生焊縫氣孔，易形成熱裂紋，熱導率和比熱容大，以及對光、熱反射能力強等，需要大功率焊接電源。因此，激光-電弧復合焊，屬于高能束焊接方法之一，能完成15mm以上鋁合金的高質量焊縫的工藝技術，是解決制備壁厚超過15mm且厚度超過300mm的超大型鋁合金腔體的優良技術方法。超大型鋁合金腔體的激光-電弧復合焊工藝技術，焊縫的焊接過程分為起弧—焊接—收弧，起弧時因熱量不夠，常會形成焊縫狹窄、部分未熔合的焊接缺陷，未熔合存在于焊縫根部，及焊縫與母材的交界處，未熔合使局部強度大幅下降。在焊接過程中底熔點的元素由于良好的流動性不斷的流向焊縫末端，最后集中在收弧的熔池中心，使收弧處底熔點的元素比例遠高于焊縫的其他部位，底熔點的元素包括硫、磷、氧化物這些物質強度底，組織疏松，在焊接過程產生的焊接收縮應力的作用下，這些地方很容易產生細小裂紋。焊縫的起弧處及收弧處會存在焊接缺陷及細小裂紋。
技術實現思路
本專利技術提供一種IC裝備超大型鋁合金腔體的焊接方法，腔體焊接原料上設置起弧板和收弧板，焊接時在起弧板上起弧，在收弧板上收弧，焊接后將起弧板和收弧板加工去掉，使IC裝備超大型鋁合金腔體達到材質一致的要求。本專利技術的技術方案如下：一種IC裝備超大型鋁合金腔體的焊接方法，所述超大型鋁合金腔體厚度≥300mm且腔體壁厚≥15mm，所述方法采用鋁合金拉伸板作為腔體焊接原料，所述鋁合金拉伸板上設置起弧板和收弧板，采用T型或L型定位方式對焊縫進行定位，采用激光-電弧復合焊接方法進行焊接，采用閉環控制方法對焊接參數進行實時調整，焊接完成后采用機械加工方法切削掉所述起弧板和收弧板。所述的IC裝備超大型鋁合金腔體的焊接方法，其優選方案為，所述方法進行焊前處理，用丙酮清理焊件焊縫及距焊縫兩側30～50mm兩側范圍內的污物。所述的IC裝備超大型鋁合金腔體的焊接方法，其優選方案為，所述激光-電弧復合焊接方法中，激光與電弧為同軸或旁軸設置。所述的IC裝備超大型鋁合金腔體的焊接方法，其優選方案為，所述激光-電弧復合焊接方法中，激光采用2KW以上的光纖激光器。所述的IC裝備超大型鋁合金腔體的焊接方法，其優選方案為，所述激光-電弧復合焊接方法中，電弧為TIG焊、MIG焊或等離子弧焊。本專利技術的有益效果如下：1、本專利技術的焊接方法，采用鋁合金拉伸板作為腔體焊接原料，所述鋁合金拉伸板上設置起弧板和收弧板，焊接時在起弧板上起弧，在收弧板上收弧，焊接后將起弧板和收弧板加工去掉，使IC裝備超大型鋁合金腔體達到材質一致的要求。2、本專利技術采用丙酮進行焊前清潔處理，在激光-等離子弧復合焊接過程中，使氫充分溢出；焊接環境濕度控制在50％以下，有效控制焊接氣孔的產生。3、本專利技術的焊接方法節約原材料，節省工時，符合環保節能的趨勢。4、本專利技術的焊接方法采用閉環控制的方法，對焊接參數進行實時調整控制，使焊縫組織具有較高均勻性和一致性。附圖說明圖1為底板結構示意圖；圖2為左側板結構示意圖；圖3為右側板結構示意圖；圖4為頂板結構示意圖；圖5為后板結構示意圖；圖6為前板結構示意圖；圖7為焊接后的IC裝備超大型鋁合金腔體結構示意圖。具體實施方式如圖1～7所示，一種IC裝備超大型鋁合金腔體的焊接方法，采用激光-電弧復合焊接方法進行焊接，其中激光與電弧為同軸設置，激光采用2KW以上的光纖激光器，電弧為TIG焊；采用閉環控制方法對焊接參數進行實時調整；進行焊前處理，用丙酮清理焊件焊縫及距焊縫兩側30～50mm兩側范圍內的污物。IC裝備超大型鋁合金腔體尺寸為320mm*480mm*500mm，采用鋁合金拉伸板作為所述IC裝備超大型鋁合金腔體焊接原料，包括底板1、左側板2、右側板3、頂板4、后板5和前板6，底板1、后板5和前板6壁厚為20mm，左側板2、右側板3和頂板4壁厚為15mm；底板1上設置起弧板一11、收弧板一12、收弧板二13、收弧板三15和起收弧板一14，左側板2上設置起弧板二21、起弧板三22和收弧板四23，右側板3上設置起弧板四31、收弧板五32和收弧板六33，頂板4上設置起弧板五41和收弧板七42，后板5上設置起弧板六51、起弧板七53、起弧板八54和收弧板八52，前板6上設置起收弧板二61；首先，將底板1與后板5采用T型定位方式對焊縫進行定位，在起弧板一11與起弧板六51結合處起弧，在收弧板一12與收弧板八52結合處收弧；其次，將左側板2與底板1及后板5采用T型定位方式對焊縫進行定位，在起弧板二21與起弧板七53結合處起弧，在收弧板二13與收弧板四23結合處收弧；再次，將右側板3與底板1及后板5采用T型定位方式對焊縫進行定位，在起弧板四31與起弧板八54結合處起弧，在收弧板五32與收弧板三15結合處收弧；然后，采用機械加工方法，將起弧板一11、起弧板六51、收弧板一12、收弧板八52、起弧板二21、起弧板七53、收弧板二13、收弧板四23、起弧板四31、起弧板八54、收弧板五32和收弧板三15切削掉；其后，將頂板4與左側板2、右側板3及后板5采用T型定位方式對焊縫進行定位，在起弧板五41與起弧板三本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種IC裝備超大型鋁合金腔體的焊接方法，其特征在于，所述超大型鋁合金腔體厚度≥300mm且腔體壁厚≥15mm，所述方法采用鋁合金拉伸板作為腔體焊接原料，所述鋁合金拉伸板上設置起弧板和收弧板，采用T型或L型定位方式對焊縫進行定位，采用激光?電弧復合焊接方法進行焊接，采用閉環控制方法對焊接參數進行實時調整，焊接完成后采用機械加工方法切削掉所述起弧板和收弧板。

【技術特征摘要】
1.一種IC裝備超大型鋁合金腔體的焊接方法，其特征在于，所
述超大型鋁合金腔體厚度≥300mm且腔體壁厚≥15mm，所述方法采用
鋁合金拉伸板作為腔體焊接原料，所述鋁合金拉伸板上設置起弧板和
收弧板，采用T型或L型定位方式對焊縫進行定位，采用激光-電弧
復合焊接方法進行焊接，采用閉環控制方法對焊接參數進行實時調
整，焊接完成后采用機械加工方法切削掉所述起弧板和收弧板。
2.根據權利要求1所述的IC裝備超大型鋁合金腔體的焊接方法，
其特征在于，所述方法進行焊前處理，用丙酮清理焊件焊縫及距...

【專利技術屬性】
技術研發人員：唐偉東，
申請(專利權)人：沈陽富創精密設備有限公司，
類型：發明
國別省市：遼寧;21