晶體生長高溫爐用冷卻拉桿的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種晶體生長高溫爐用冷卻拉桿，用于解決現有的拉桿存在脫焊的可能性的問題，提高拉桿使用的安全性。本實用新型的拉桿包括分流軸、外軸筒和拉頭，它們依次連接在一起，其特征在于：所述分流軸與外軸筒的一端螺紋連接，且螺紋連接處焊接在一起；所述外軸筒的另一端與所述拉頭螺紋連接，且螺紋連接處焊接在一起。本實用新型的改進方式完全可以在現有的產品上進行簡單加工即可實現，通用性強，無需對拉桿進行本質性結構改動，因此，其可以適用現有的高溫爐以及配合冷卻水系統。本實用新型在產生巨大安全效益、規避巨大安全風險的情況下，完全與現有其它裝備適配，因此高溫爐的安全升級成本非常低。
【專利說明】晶體生長高溫爐用冷卻拉桿
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種拉桿，特別是涉及一種高溫爐用的冷卻拉桿。
【背景技術】
[0002]現有的晶體生長高溫爐需要用到冷卻拉桿。拉桿結構如圖1所述，其包括分流軸1、外軸筒3和拉頭4，它們依次焊接在一起，例如分流軸I和外軸筒3在焊縫2處焊接。在外軸筒3上設有冷卻水進水孔6，在分流軸I上設有冷卻水出水孔5。冷卻水由進水孔6進入，由出水孔5流出。在外軸筒還設有內軸筒。其中一般分流軸、外軸筒和內軸筒為鋼材，拉頭為銅。上述結構的分流軸、外軸筒和拉頭的連接為切面焊接。在晶體高溫爐內，爐溫很高，一般有一千度以上，甚至有兩千度，拉桿置于高溫爐內，拉頭的導熱性要求很高，目前拉頭會選用銅材質。但是銅的熔點比較低，因此拉頭需要保持持續冷卻。現有拉桿采用三段焊接結構，由于高溫爐爐溫很高，而焊接的焊縫處熱阻很高(焊接時存在氧化現象，導致其熱阻升高)，其容易積熱，導致焊縫處局部高溫。頻繁使用拉桿后，會發生焊縫脫焊的情況。如果脫焊時，拉桿正處于高溫爐中，則拉桿內的冷卻水會噴入高溫爐內，冷卻水汽化，進而引起爆炸。現有的拉桿結構存在安全隱患。
實用新型內容
[0003]本實用新型所要解決的第一個技術問題是提供一種晶體生長高溫爐用冷卻拉桿，用于解決現有的拉桿存在脫焊的可能性的問題，提高拉桿使用的安全性。
[0004]為解決上述第一個技術問題，本實用新型所采用的技術方案如下:
[0005]一種晶體生長高溫爐用冷卻拉桿，包括分流軸、外軸筒和拉頭，它們依次連接在一起，所述分流軸與外軸筒的一端螺紋連接，且螺紋連接處焊接在一起；所述外軸筒的另一端與所述拉頭螺紋連接，且螺紋連接處焊接在一起。
[0006]優選地:所述拉桿包括內軸筒，內軸筒置于所述外軸筒內，其一端部與所述分流軸的端部螺紋連接，且螺紋連接處焊接在一起。在一些可選的工藝中，內軸筒可以焊接在分流軸內部，而不做螺紋連接處理。
[0007]優選地:所述拉桿包括內軸筒，內軸筒置于所述外軸筒內，其一端部與所述分流軸的端部螺紋連接，且兩者螺紋部位的徑向端面焊接在一起，兩個相對的端面之間存在釬焊后的焊料層。
[0008]優選地:所述分流軸與外軸筒螺紋連接，且兩者螺紋部位的徑向端面焊接在一起，在兩個相對的端面之間存在焊料層；或者外軸筒與所述拉頭螺紋連接，且兩者螺紋部位的徑向端面焊接在一起，在兩個相對的端面之間存在釬焊后的焊料層。
[0009]優選地:所述分流軸與外軸筒螺紋連接處，或者外軸筒與所述拉頭螺紋連接處，即螺紋表面，存在金屬焊料層，金屬焊料層在電磁焊后將需要焊接的兩個部位焊接在一起。
[0010]優選地:所述拉頭為無氧銅或銅合金材質。
[0011]優選地:所述焊接材料為錫、鋅、鋁、金或鉛材質。
[0012]優選地:在拉桿上的螺紋連接處，在兩個螺紋連接的部件的徑向對接處，有釬焊后的焊料層。
[0013]本實用新型還提供了第一種拉桿的制造方法，所采用的技術方案如下:
[0014]一種制造晶體生長高溫爐用冷卻拉桿的方法，其包括:
[0015]在分流軸、外軸筒、內軸筒以及拉頭上分別車出螺紋；
[0016]將帶有螺紋的分流軸與帶有螺紋的內軸筒螺紋連接在一起，然后對螺紋連接處進行釬焊；
[0017]將兩端均帶有螺紋的外軸筒分別與拉頭和分流軸螺紋連接在一起，然后對螺紋連接處進行釬焊。
[0018]本實用新型還提供了第二種拉桿的制造方法，所采用的技術方案如下:
[0019]一種制造晶體生長高溫爐用冷卻拉桿的方法，其包括:
[0020]在分流軸、外軸筒、內軸筒以及拉頭上分別車出螺紋；
[0021]在螺紋表面制作一層金屬焊料；
[0022]將帶有螺紋的分流軸與帶有螺紋的內軸筒螺紋連接在一起，然后對螺紋連接處進行電磁焊接，金屬焊料使焊接處的兩個工件焊接在一起；
[0023]將兩端均帶有螺紋的外軸筒分別與拉頭和分流軸螺紋連接在一起，然后對螺紋連接處進行電磁焊接，金屬焊料使焊接處的兩個工件焊接在一起。
[0024]優選地:在進行所述電磁焊接后，在兩個螺紋連接的部件的徑向對接處，再進行釬焊。
[0025]相比現有技術，本實用新型擯棄了單純的縫隙焊接結構，本實用新型技術采用在分流軸、外軸筒和拉頭之間車出螺紋，它們之間先螺紋連接，然后通過釬焊或電磁焊的方式使兩個連接件的結合處緊密結合在一起，。這種拉桿處理方式可以避免現有技術焊縫脫焊的情況發生，進而大大提高拉桿的安全性，完全避免了冷卻水進入高溫爐的可能性。本實用新型的改進方式完全可以在現有的產品上進行簡單加工即可實現，通用性強，無需對拉桿進行本質性結構改動，因此，其可以適用現有的高溫爐以及配合冷卻水系統。本實用新型在產生巨大安全效益、規避巨大安全風險的情況下，完全與現有其它裝備適配，因此高溫爐的安全升級成本非常低。晶體生產用的高溫爐的爐溫達到數千攝氏度，一次爆炸足可以造成很大的財產損失，甚至人身傷害，因此，這種設備必須盡量在其各個技術環節確保萬無一失，本實用新型的技術解決了現有拉桿結構的安全隱患，只要冷卻水循環系統不出現問題，本實用新型拉桿就不會引發爆炸情況。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]圖1為現有技術的結構示意圖。
[0027]圖2是本實用新型的結構示意圖。
[0028]圖中標識說明:1、分流軸；2、焊縫；3、外軸筒；4、拉頭；5、出水孔；6、進水孔；7、分流軸；8、外軸筒；9、拉頭；10、內軸筒；11、進水孔；12、冷卻液外通道；13、出水孔；14、第一螺紋連接；15、第二螺紋連接；16、第三螺紋連接；17、冷卻液內通道；18、徑向端面。
【具體實施方式】
[0029]為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步的詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本實用新型，但并不限定本實用新型。
[0030]參見圖2的實施例結構，該晶體生長高溫爐用冷卻拉桿，主要由分流軸7、外軸筒8、拉頭9和內軸筒10等幾個部件組合連接而成。分流軸7、外軸筒8、拉頭9依次連接在一起。
[0031]分流軸7與外軸筒8的一端螺紋連接，且螺紋連接處焊接在一起，形成圖2中的第一螺紋連接14。外軸筒8的另一端與拉頭9螺紋連接，且螺紋連接處焊接在一起，形成第二螺紋連接15。
[0032]拉桿包括內軸筒10，內軸筒10置于外軸筒8內，其一端部與分流軸的端部螺紋連接，且螺紋連接處焊接在一起，形成第三螺紋連接16。
[0033]分流軸7與外軸筒8螺紋連接處，以及外軸筒8與拉頭9螺紋連接處，存在釬焊后的釬焊金屬層。
[0034]在一個優選實施例中，分流軸與外軸筒螺紋連接處，以及外軸筒與拉頭螺紋連接處，存在金屬焊料層，金屬焊料層在電磁焊后將需要焊接的兩個部位焊接在一起。焊接材料為錫、鋅、鋁、金或鉛材質。
[0035]在一個實施例中，拉頭9為無氧銅，無氧銅具有高導熱性，是理想的拉頭材料。分流軸、外軸筒和內軸筒均可以采用鋼材。
[0036]本實用新型的拉桿立體結構圖可以參考圖1，在外形上，本實用新型拉桿與現有技術的拉桿可以相同或相似。
[0037]為了制造本實用新型的拉桿，本實用新型所采用的工藝如下:
[0038]在分流軸、外軸筒、內軸筒以及拉頭上分別車出螺紋；將帶有螺紋的分流軸與帶有螺紋的內軸筒螺紋連接在一起，然后對螺紋連接處進行釬焊；將兩端均帶有螺紋的外軸筒分別與拉頭和分流軸螺紋連接在一起，然后對螺紋連接處進行釬焊。
[0039]這種方法使用了釬焊技術，其分流軸、外軸筒和內軸筒的加工工藝相對簡單。釬焊的焊縫位于螺紋部件的端部，參見圖2的徑向端面18位于兩個螺紋連接部位的徑向相對的位置。釬焊除了起到連接作用外，還起到密封作用。
[0040]這種工藝制造出來的拉桿，參見圖2，在分流軸8與拉頭9的連接處，螺紋部位的徑向端面18處存在釬焊焊料層；在外軸筒8與分流軸7的連接處，螺紋部位的徑向端面處也存在釬焊焊料層；以及在內軸筒與分流軸的連接處，螺紋部位的徑向端面處也存在釬焊焊料層。
[0041]本實用新型還提出第二種拉桿的制造工藝，所采用的技術方案如下:
[0042]在分流軸、外軸筒、內軸筒以及拉頭上分別車出螺紋；在螺紋表面覆蓋一層金屬焊料；將帶有螺紋的分流軸與帶有螺紋的內軸筒螺紋連接在一起，然后對螺紋連接處進行電磁焊接，金屬焊料使焊接處的兩個工件焊接在一起；將兩端均帶有螺紋的外軸筒分別與拉頭和分流軸螺紋連接在一起，然后對螺紋連接處進行電磁焊接，金屬焊料使焊接處的兩個工件焊接在一起。
[0043]這種工藝制造出來的拉桿，各處的螺紋表面有一層金屬層，或兩層金屬層熔合形成的一層金屬層。
[0044]在進行所述電磁焊接后，在兩個螺紋連接的部件的徑向對接處，再進行釬焊。這種結構則在分流軸與拉頭的連接處，螺紋部位的徑向端面處存在釬焊焊料層；在外軸筒與分流軸的連接處，螺紋部位的徑向端面處也存在釬焊焊料層；以及在內軸筒與分流軸的連接處，螺紋部位的徑向端面處也存在釬焊焊料層。
[0045]這種工藝要求對分流軸、外軸筒、內軸筒以及拉頭上的螺紋處進行焊料涂覆，涂覆可以是電鍍、噴鍍、沉積等各種金屬表面涂層技術。焊料涂層必須是金屬，而且焊料的熔點在分流軸、外軸筒、內軸筒以及拉頭等金屬材料的熔點之下，只有這樣，電磁加熱的時候，才能確保焊料先熔化，而不傷及拉桿的各個部件。這種焊接的方式與前面第一個實施例的釬焊的不同之處在于:本例焊料在螺紋表面，其可以實現螺紋焊接，螺紋具有密封功能，而上述第一個實施例的釬焊，則螺紋處只是鎖死作用，其密封性并沒有做要求。本例的改進方案:本例在螺紋處進行電磁焊以外，還可以對各個部位的螺紋連接處進行釬焊，即工藝上增加上述實施例一的釬焊步驟，使兩個螺紋連接部位的徑向端面位置，釬焊的焊縫位于螺紋部件的?而部。
[0046]本實用新型拉桿的使用，參見圖2，進水孔11和出水孔13與外界的冷卻系統連接。冷水由進水孔11進入冷卻液外通道12內，在拉頭的下部進入冷卻液內通道17內，再由出水孔13流出，元成對拉頭9的冷卻。這種冷卻結構可以使拉頭保持100度以內的溫度。
[0047]上述實施方式僅為本實用新型的優選實施方式，不能以此來限定本實用新型保護的范圍，本領域的技術人員在本實用新型的基礎上所做的任何非實質性的變化及替換均屬于本實用新型所要求保護的范圍。
【權利要求】
1.一種晶體生長高溫爐用冷卻拉桿，包括分流軸、外軸筒和拉頭，它們依次連接在一起，其特征在于:所述分流軸與外軸筒的一端螺紋連接，且螺紋連接處焊接在一起；所述外軸筒的另一端與所述拉頭螺紋連接，且螺紋連接處焊接在一起。
2.根據權利要求1所述的晶體生長高溫爐用冷卻拉桿，其特征在于:所述拉桿包括內軸筒，內軸筒置于所述外軸筒內，其一端部與所述分流軸的端部螺紋連接，且兩者螺紋部位的徑向端面焊接在一起，兩個相對的端面之間存在釬焊后的焊料層。
3.根據權利要求1所述的晶體生長高溫爐用冷卻拉桿，其特征在于:所述分流軸與外軸筒螺紋連接，且兩者螺紋部位的徑向端面焊接在一起，在兩個相對的端面之間存在焊料層；或者外軸筒與所述拉頭螺紋連接，且兩者螺紋部位的徑向端面焊接在一起，在兩個相對的端面之間存在釬焊后的焊料層。
4.根據權利要求1所述的晶體生長高溫爐用冷卻拉桿，其特征在于:所述分流軸與外軸筒螺紋連接處，或者外軸筒與所述拉頭螺紋連接處，存在金屬焊料層，金屬焊料層在電磁焊后將需要焊接的兩個部位焊接在一起。
5.根據權利要求4所述的晶體生長高溫爐用冷卻拉桿，其特征在于:所述拉頭為無氧銅或銅合金材質。
6.根據權利要求3或4所述的晶體生長高溫爐用冷卻拉桿，其特征在于:所述焊接材料為錫、鋅、鋁、金或鉛材質。
7.根據權利要求4所述的晶體生長高溫爐用冷卻拉桿，其特征在于:在拉桿上的螺紋連接處，在兩個螺紋連接的部件的徑向對接處，有釬焊后的焊料層。
【文檔編號】C30B35/00GK204138822SQ201420579239
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年9月30日 優先權日:2014年9月30日
【發明者】劉東成, 張晉 申請人:深圳市盛世智能裝備有限公司