技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及裝備制造業(yè)中的焊接領(lǐng)域，具體為一種半導(dǎo)體行業(yè)高質(zhì)量鋁合金中、厚板焊接技術(shù)，適用于板厚超過35mm的鋁合金腔體焊接。

背景技術(shù)：
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半導(dǎo)體行業(yè)鋁合金大型腔體其壁厚大于35mm，，為保證其密封性要求，部分采用一塊鋁料整體機(jī)械加工成形或幾塊板料采用內(nèi)外熔化焊接方式加工成形。采用一塊鋁料整體機(jī)械加工成形的缺點(diǎn)是浪費(fèi)材料，機(jī)械加工成本較高；現(xiàn)有技術(shù)中采用幾塊板料利用內(nèi)外熔化焊接方式加工成形，該方法需要多層多道焊接或焊前需要預(yù)加熱等焊接問題，不僅加工困難，而且精度較小。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本發(fā)明的目的是提供一種半導(dǎo)體行業(yè)鋁合金中、厚板焊接方法及鋁合金真空腔體焊接工藝，運(yùn)用摩擦攪拌焊設(shè)備，采用焊接方式，通過優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式，合理設(shè)計(jì)焊接接頭形式，得到良好的焊接效果以解決半導(dǎo)體行業(yè)鋁合金腔體依靠一塊鋁料整體加工，而降低材料成品。具體技術(shù)方案如下：

一種半導(dǎo)體行業(yè)鋁合金中、厚板焊接方法，采用攪拌摩擦焊技術(shù)進(jìn)行鋁合金中、厚板的焊接；具體方式是：對(duì)于板厚小于50mm的半導(dǎo)體行業(yè)鋁合金中、厚板，采用對(duì)接形式，一次由外部焊接熔透，形成無間隙腔體，接頭形式為直面或折面；對(duì)于腔體壁厚大于50mm的半導(dǎo)體行業(yè)真空腔體，采用多層對(duì)接形式，一次焊接將底層焊接融合后，在上一層填充焊材，所填充焊材與上一層兩端的半導(dǎo)體行業(yè)鋁合金中、厚板形成直面或斜面，然后由外部攪拌摩擦焊接熔透，形成無間隙腔體。

所述多層對(duì)接形式中，每一層的焊縫與下一層的焊縫接觸，最終形成整體結(jié)構(gòu)的焊縫。

所述方法應(yīng)用于半導(dǎo)體行業(yè)鋁合金真空腔體的制備；具體方法是：將腔體拆分為多塊鋁合金板料，所述板料按厚度預(yù)先設(shè)定接頭形式。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：

利用摩擦攪拌焊一次熔深大(一次焊接鋁合金，熔深大于20mm)的特點(diǎn)，通過摩擦攪拌焊及接頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使部分半導(dǎo)體行業(yè)鋁合金腔體由一塊料整體加工成型改為多塊鋁合金板料拼接后焊接成形，降低原材料消耗。

解決了目前半導(dǎo)體行業(yè)焊接如采用熔化焊接方式需要多層多道焊接或焊前需要預(yù)加熱等焊接問題，提升焊接效率。

通過對(duì)焊接板材接頭形式的設(shè)計(jì)，使摩擦攪拌焊技術(shù)實(shí)現(xiàn)多次焊接并進(jìn)一步增加攪拌摩擦焊可焊接鋁合金材料的厚度，使其技術(shù)可焊接鋁合金板厚超過100mm，并通過對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)真空腔體的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，使其滿足攪拌摩擦焊設(shè)備及攪拌頭的焊接可達(dá)性。實(shí)現(xiàn)一次或多次焊接，達(dá)到腔體內(nèi)部焊接密封及腔體內(nèi)壁無間隙的制造技術(shù)。

利用摩擦攪拌焊固相焊接方式，解決熔化焊焊接鋁合金易出現(xiàn)氣孔、裂紋等焊接缺陷，使其達(dá)到整塊鋁料直接加工成腔體的同樣使用性能，進(jìn)而節(jié)約原材料成本。

附圖說明：

圖1a～圖1b為半導(dǎo)體行業(yè)鋁合金真空腔的示意圖；其中，圖1a為正視圖，圖1b為仰視圖。

圖2a為腔體壁厚小于50mm直線接頭形式。

圖2b為腔體壁厚小于50mm折線接頭形式。

圖2c為焊接區(qū)域示意,其焊接為一次焊接成形。

圖3a為腔體壁厚大于50mm第一次焊接接頭形式。

圖3b為另一種腔體壁厚大于50mm第一次焊接接頭形式。

圖3c為腔體壁厚大于50mm一次焊接區(qū)域示意圖。

圖4a為腔體壁厚大于50mm第二次焊接接頭形式。

圖4b為另一種腔體壁厚大于50mm第二次焊接接頭形式。

圖5a為腔體壁厚大于50mm第二次焊接過程中填充材料的熔合情況。

圖5b為另一種腔體壁厚大于50mm第二次焊接過程中填充材料的熔合情況。

具體實(shí)施方式：

一種半導(dǎo)體行業(yè)高質(zhì)量鋁合金中、厚板焊接技術(shù)，通過對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)真空腔體結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，拆分為4-5塊鋁合金鋼板，采用摩擦攪拌焊焊接技術(shù)，并接合接頭設(shè)計(jì)使其滿足摩擦攪拌焊焊接需求，達(dá)到腔體內(nèi)壁無縫隙并滿足密封使用要求。

本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

將腔體拆分為5塊鋁合金板料，圖1所示，包含a,b,c,d,e.

腔體摩擦攪拌焊接設(shè)備采用臥式或立式機(jī)床結(jié)構(gòu)，a,b,c,d,e各板預(yù)先利用定位工裝組對(duì)拼接成形。工裝具有足夠鋼性可滿足摩擦攪拌焊的焊接要求。

對(duì)于腔體壁厚小于50mm的半導(dǎo)體行業(yè)真空腔體，采用對(duì)接形式，一次由外部焊接熔透，腔體內(nèi)壁側(cè)由焊接熔透，形成無間隙腔體，接頭形式圖2a-圖2b所示。

對(duì)于腔體壁厚大于50mm的半導(dǎo)體行業(yè)真空腔體，采用圖3a-圖3b所示對(duì)接形式，一次焊接將墻壁內(nèi)壁焊接融合。融合后按圖4a-圖4b所示填充材料f，并按圖5a-圖5b所示2次焊接，將填充材料與腔體焊接成形。

以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn)單變型，這些簡(jiǎn)單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

另外需要說明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合。為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對(duì)各種可能的組合方式不再另行說明。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開一種半導(dǎo)體行業(yè)鋁合金中、厚板焊接方法，采用攪拌摩擦焊技術(shù)進(jìn)行鋁合金中、厚板的焊接；對(duì)于板厚小于50mm的半導(dǎo)體行業(yè)鋁合金中、厚板，采用對(duì)接形式，一次由外部焊接熔透，形成無間隙腔體，接頭形式為直面或折面；對(duì)于腔體壁厚大于50mm的半導(dǎo)體行業(yè)真空腔體，采用多層對(duì)接形式，一次焊接將底層焊接融合后，在上一層填充焊材，所填充焊材與上一層兩端的半導(dǎo)體行業(yè)鋁合金中、厚板形成直面或斜面，然后由外部攪拌摩擦焊接熔透，形成無間隙腔體。本發(fā)明可焊接鋁合金板厚超過100mm，使部分半導(dǎo)體行業(yè)鋁合金腔體由一塊料整體加工成型改為多塊鋁合金板料拼接后焊接成形，降低原材料消耗。

技術(shù)研發(fā)人員：李生智;譙永鵬;李文明;張維;侯濤
受保護(hù)的技術(shù)使用者：沈陽富創(chuàng)精密設(shè)備有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.08.17
技術(shù)公布日：2017.11.10