用于蓝宝石单晶生长的钨制坩埚的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属蓝宝石材料制造器具技术领域，具体涉及一种用于蓝宝石单晶生长的钨制坩祸。
【背景技术】
[0002]蓝宝石单晶具有优异的光学性能，机械性能和化学稳定性，因而被广泛应用于军事、医学、微电子及其他科学技术领域。蓝宝石生长炉是人工生产蓝宝石的关键，而钨坩祸由于熔点高达3410°C，因此是蓝宝石单晶生长炉的核心部件。目前，国内企业制造的钨制坩祸主要是切削成型、旋压成型或冲压成型的钨坩祸。其中，切削成型的钨坩祸需要先将钨芯棒材夹持于机床，然后在实心棒材上通过切削加工制成坩祸体，而这种方式的弊端在于，首先切削过程中会产生大量的钨制坯料废肩，而钨是一种稀有金属，在自然界中含量较低因此价格昂贵，采用这种加工方式对原料显然是一种极大的浪费;其次，机床夹头夹持棒材用刀具切削加工时为避免坩祸壁机械形变的发生，坩祸壁加工壁厚的最小值只能为4?5mm;再者，这种切削加工成型的方式只适合加工较小尺寸的坩祸体，为了能够加工较大尺寸的钨制坩祸，需要采用粉末冶金技术或采用旋压成型、冲压成型加工的方式，而粉末冶金或旋压、冲压成型工艺，不仅对操作技工的技艺水平提出了较高的要求，坩祸成品率不高，而且其加工工艺步骤极为繁复，此外还需借助相应冲压模具或旋压模具，这不仅增加了企业的人工投入成本而且增加了企业的设备投入成本，因此有必要改进。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型解决的技术问题:提供一种用于蓝宝石单晶生长的钨制坩祸，通过薄钨板弯曲后焊接制成的坩祸壁解决现有技术下切削加工制成的坩祸体原料被大量浪费以及坩祸成品率低下的问题，同时解决只适合加工小尺寸坩祸的技术问题，使该结构钨坩祸为企业减少人工成本以及设备成本的资金投入。
[0004]本实用新型采用的技术方案:用于蓝宝石单晶生长的钨制坩祸，具有坩祸本体，所述坩祸本体具有坩祸壁，所述坩祸壁为圆管状件，且圆管状的坩祸壁用薄钨板弯曲后焊接制成，所述坩祸壁的下端固定连接且适配坩祸底，且坩祸底用钨板金属切割制成。
[0005]其中，所述坩祸壁的壁厚小于等于3_。
[0006]所述坩祸底的切割形状为圆形，所述圆形的坩祸底外圆周壁面与圆管状坩祸壁的外圆周壁面平齐。
[0007]所述坩祸底的上端通过焊接固定连接坩祸壁的下端。
[0008]所述坩祸底的上端通过真空氩弧焊焊接坩祸壁的下端。
[0009]所述圆管状的坩祸壁内径为100?200mm。
[0010]本实用新型与现有技术相比的优点:
[0011 ] 1、该结构钨制坩祸的制造过程较为简单，制造同尺寸的钨坩祸，采用现有技术需耗资20000元，而钨板卷制焊接结构的钨坩祸耗资仅4500元，大大节约了制造成本；
[0012]2、坩祸壁的壁厚最小值不再受机床夹头夹持棒材切削时易产生机械形变的限制，坩祸壁厚最小值可缩减至3_以下，且坩祸成品率大大提高；
[0013]3、该结构钨制坩祸不仅能满足小尺寸坩祸的加工需求，尤其可用于加工大尺寸坩祸，且加工工序并不因坩祸尺寸增加而增多，适用范围更广；
[0014]4、钨板弯曲焊接成型的钨坩祸，对操作工人的技艺水平要求不高，可降低企业的人工成本和设备成本投入。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型结构立体图；
[0016]图2为本实用新型结构主视图；
[0017]图3为图2的A-A剖视图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图1-3描述本实用新型的一种实施例。
[0019]用于蓝宝石单晶生长的钨制坩祸，具有坩祸本体I，所述坩祸本体I具有坩祸壁2，所述坩祸壁2为圆管状件，采用圆管状件，是为了保证坩祸中蓝宝石晶体生长过程中的引晶成功率、和拉晶质量控制，所述圆管状的坩祸壁2用薄钨板金属弯曲后焊接制成，是为了降低钨金属的原料损耗，该结构坩祸壁2，首先避免了切削过程中大量钨坯料废肩的产生，同时，原先i甘祸壁2的壁厚最薄只能加工至4?5mm，不能再薄，当壁厚一旦小于4mm,钻具刀头切削时的机械冲撞极易使坩祸产生形变，影响成品率，而用薄钨板金属弯曲后焊接制成的坩祸壁2，壁厚取决于钨板板材本身的薄厚，不再受加工方式的限制，因此所述坩祸壁2的薄钨板的壁厚可小于等于3mm，为钨坩祸的制备节省了原料成本投入;此外，现有技术下钨坩祸的制造，需要多大坩祸口径尺寸的坩祸就要选用大于该尺寸的钨芯棒，因此现有技术下的钨坩祸大多只适合小尺寸坩祸的制造，而大尺寸的坩祸制造需要通过粉末冶金工艺来实现，而通过粉末冶金制成的坩祸，工艺过程极为繁复，烧结所耗费的时间也很长，此外，后期压制又需要借助静压机，又无形中增加了企业的设备成本投入，而本实用新型从根本上解决了上述问题，烧结坩祸壁2弯曲焊接结构完成后，所述坩祸壁2的下端固定连接且适配坩祸底4，同样，坩祸底4也可用钨板金属直接切割制成，原料损耗也少，坩祸底4的切割形状为圆形并与坩祸壁2的下端适配且固定连接，具体地，所述圆形的坩祸底4外圆周壁面与坩祸壁2的外圆周壁面平齐，所述坩祸底4的上端边沿401可通过真空氩弧焊焊接固定连接坩祸壁2的下端面201，较旋压或冲压成型结构的坩祸大大提高了产品成品率。采用真空氩弧焊，氩气的保护可隔绝空气中氧气、氮气、氢气等对电弧和熔池产生的不良影响，减少烧损，因此可以得到致密、无飞溅、质量高的焊接接头;此外，真空压氩弧焊的电弧燃烧稳定，热量集中，弧柱温度高，焊接生产效率高，热影响区窄，所焊的焊件应力、变形、裂纹倾向小。能够满足坩祸体光洁度的需求。进一步地，所述圆管状的坩祸壁2的内径为100?200_。
[0020]综上所述，采用本实用新型，例如制造同样内径尺寸圆管状的坩祸壁2的钨坩祸而言，现有技术需耗资20000元，且会产生大量的钨金属废肩，而直接用钨板卷制焊接结构的钨坩祸耗资仅4500元，大大节省了制造成本也节约了钨原材料;此外，该结构钨制坩祸不仅能满足小尺寸坩祸的加工需求，尤其可用于加工大尺寸坩祸，且加工制造过程并不因坩祸尺寸增加而改变，适用范围更广;最后，钨板弯曲焊接成型的钨坩祸，对操作工人的技艺水平要求不高，可降低企业的人工成本投入。
[0021 ]上述实施例，只是本实用新型的较佳实施例，并非用来限制本实用新型实施范围，故凡以本实用新型权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本实用新型权利要求范围之内。
【主权项】
1.用于蓝宝石单晶生长的钨制坩祸，具有坩祸本体(I)，其特征在于:所述坩祸本体(I)具有坩祸壁(2)，所述坩祸壁(2)为圆管状件，且圆管状的坩祸壁(2)用薄钨板弯曲后焊接制成，所述坩祸壁(2)的下端固定连接且适配坩祸底(4)，且坩祸底(4)用钨板切割制成。2.根据权利要求1所述的用于蓝宝石单晶生长的钨制坩祸，其特征在于:所述坩祸壁(2)的壁厚(3)小于等于3mm。3.根据权利要求1所述的用于蓝宝石单晶生长的钨制坩祸，其特征在于:所述坩祸底(4)的切割形状为圆形，所述圆形的坩祸底(4)外圆周壁面与圆管状的坩祸壁(2)的外圆周壁面平齐。4.根据权利要求1所述的用于蓝宝石单晶生长的钨制坩祸，其特征在于:所述坩祸底(4)的上端通过焊接固定连接坩祸壁(2)的下端。5.根据权利要求1或4所述的用于蓝宝石单晶生长的钨制坩祸，其特征在于:所述坩祸底(4)的上端通过真空氩弧焊焊接坩祸壁(2)的下端。6.根据权利要求1所述的用于蓝宝石单晶生长的钨制坩祸，其特征在于:所述圆管状的坩祸壁(2)内径为100?200mm。
【专利摘要】提供一种用于蓝宝石单晶生长的钨制坩埚，具有坩埚本体，所述坩埚本体具有坩埚壁，所述坩埚壁为圆管状件，且圆管状的坩埚壁用薄钨板弯曲后焊接制成，所述坩埚壁的下端固定连接且适配坩埚底，且坩埚底用钨板金属切割制成。本实用新型解决现有技术下钨坩埚制造原料浪费量大的问题，具有为企业节省人力成本以及设备成本投入的优势，即可满足小尺寸钨坩埚的制造需求又可满足大尺寸钨坩埚的制造需求，大大提高了坩埚的成品率。
【IPC分类】C30B35/00, C30B29/20
【公开号】CN205368547
【申请号】CN201620099754
【发明人】张恩杰
【申请人】宝鸡盛源金属材料有限公司
【公开日】2016年7月6日
【申请日】2016年2月1日