[发明专利]半导体单晶炉腔体的焊接工艺

说明书

本发明专利属于焊接技术领域，具体涉及半导体单晶炉腔体的焊接工艺。该工艺主要包括焊前预处理、焊条选择、预留变形量、外层底部多点对称焊、外层内部多层焊、外层内部焊道应力消除、外层表面焊接、内侧清根、内层内部多层焊、内层内部焊道应力消除、内层表面焊接、焊道表面处理等步骤，所述的焊接时定位点不少于两个。该焊接工艺能提高单晶炉炉室腔体的抗腐蚀性能，改善密闭性，单晶炉腔体不易变形，提高整台单晶炉设备的可靠性。

技术领域

本发明专利属于焊接技术领域，具体涉及半导体单晶炉腔体的焊接工艺。

背景技术

目前生产硅单晶的工艺种类繁多，但大多数硅单晶的生长方法都是在充有惰性气体的密闭炉室内，采用石墨电阻加热的方法。近年来对国内硅单晶材料生产的实践调查，在对单晶炉实用寿命和可靠性的影响上，炉室腔体的封闭性已经超过机械电器运行平稳性和其他技术指标，现有技术中单晶炉腔体采用不锈钢焊接工艺仍需提高，提高单晶炉腔体的抗腐蚀性能和密闭性。

发明内容

本发明专利要解决的技术问题是：针对上述缺陷，本发明提出一种半导体单晶炉腔体的焊接工艺，提高单晶炉炉室腔体的抗腐蚀性能，改善密闭性，单晶炉腔体不易变形，提高整台单晶炉设备的可靠性。

本发明专利解决其技术问题采用的技术方案如下：半导体单晶炉腔体的焊接工艺，单晶炉腔体材料为奥氏体不锈钢，其工艺步骤如下：

(1)焊前预处理：待焊部位采用有机溶剂擦拭表面的油污，擦净后使用刮刀清理表面至表面露出金属光泽；对焊接部位铺设上一层加热器进行预热；

(2)焊条选择：采用与单晶炉腔体材料晶相组分相似的奥氏体为焊条，将焊条设置在自动送料装置上；

(3)预留变形量：焊接处设置有防变形卡具；

(4)外层底部多点对称焊：采用自动焊接装置对单晶炉待焊区域多点定位，自动送料装置将焊条分别同步贴合在焊接部位，采用钨极惰性气体保护焊焊接；

(5)外层内部多层焊：采用自动焊接装置对单晶炉待焊区域多点定位，自动送料装置将焊条分别同步贴合在焊接部位，采用钨极氩弧焊焊接；

(6)外层内部焊道应力消除：采用头部带小圆弧的工具锤击焊道，锤击方向为远离焊道部位的方向；

(7)外层表面焊接：重复步骤5；

(8)内侧清根：焊缝采用电动砂轮对内侧焊道处理，保证焊缝根部能够熔透；

(8)内层内部多层焊：采用自动焊接装置对单晶炉待焊区域定位，自动送料装置将焊条同步贴合在焊接部位，采用钨极氩弧焊焊接；

(9)内层内部焊道应力消除：采用工具锤击焊缝，锤击方向为远离焊道部位；

(10)内层表面焊接：重复步骤8；

(11)焊道表面处理：焊道表面出现氧化皮，采用不锈钢酸洗法处理，焊道表面去除氧化皮并钝化后，抛光。

进一步的，所述的焊前预处理中，焊接部位露出金属光泽后四小时内及时焊接。

进一步的，所述的自动焊接时定位点不少于两个。

进一步的，所述的外层底部采用钨极惰性气体保护焊时，每焊接一段距离后，间歇几秒后继续焊接直至焊接部位焊接完全。

进一步的，所述的锤击工具头部具有圆弧弧度。