一种适用于电子级多晶硅洁净工艺管道的焊接方法与流程

本发明涉及管道焊接，尤其涉及一种适用于电子级多晶硅洁净工艺管道的焊接方法。

背景技术：

1、电子级多晶硅作为集成电路产业链中最上游的原材料，是产业的基础粮食，95％以上的半导体器件和99％以上的集成电路(ic)是用硅材料制作而成。电子级多晶硅的体金属指标一般需要控制在ppt级，使得其在项目建设期间对管道洁净焊接有着极其严格的管控，并且管道内主物料为超高纯三氯氢硅，其在设备中会持续冲刷管道内壁，如果没有洁净控制生产过程，一旦出现焊接不合格或存在缺陷，如焊缝粗糙度过大、不均匀等问题，则会导致电子级多晶硅制备过程中杂质从焊口不断释放混入物料中，造成产品质量的不合格，导致严重的经济损失。

2、目前国内暂无涉及电子级多晶硅生产工艺管道焊接技术的系统报道，但也有一些企业对洁净工艺管道的焊接进行相关报道，例如期刊《石油和化工设备》18.07(2015):59-60+65，阐述了一种多晶硅项目洁净管道的施工技术，阐述的焊接过程中,在管道内额外放置的防氧化保护装置，可能会导致管道内壁被划伤及在主物料中引入防锈粉袋污染源的风险，同时对管道到达施工现场后进行的络合清洗法可能会二次造成主物料的污染，期刊《金属加工(热加工)》，2023，(04):25-28，阐述了一种薄壁不锈钢洁净管道自动焊焊接工艺研究，内容中为防止管道内氧含量过高，选用混合气(5％ h2+95％ ar)作为保护气，利用h2和o2在高温下的化学反应来降低管口的氧含量，此反应不适用于电子级多晶硅的洁净工艺管道焊接，且自动焊接技术过程中对管道的焊接质量控制不稳定。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明实施例提供一种适用于电子级多晶硅洁净工艺管道的焊接方法，主要目的是提供一种能够改善焊接过程中因焊口不光滑及高温氧化变色等因素导致的管道污染问题的一种适用于电子级多晶硅洁净工艺管道的焊接方法。

2、为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

3、本发明实施例提供了一种适用于电子级多晶硅洁净工艺管道的焊接方法，该方法包括以下步骤：

4、对管道接口位置进行打磨、抛光、电解及擦拭，形成带有钝化膜和35度至45度的管道坡口；

5、采用氩气置换管道内的空气并作为焊接过程中的保护气体持续通入管道；

6、对管道坡口进行多次焊接和刷洗，直至焊缝为银白色，清洗焊缝形成钝化膜；

7、包裹管口及成型焊缝。

8、进一步的，所述对管道接口位置进行打磨、抛光、电解及擦拭，形成带有钝化膜和35度至45度的管道坡口包括：

9、将管道接口位置打磨形成35度至45度的管道坡口；

10、对管道坡口进行精抛光处理；

11、对管道坡口进行电解形成钝化膜；

12、擦拭并去除残留的电解液。

13、进一步的，所述采用氩气置换管道内的空气并作为焊接过程中的保护气体持续通入管道包括：

14、将压缩空气吹入管道；

15、将氩气吹入管道中置换管道内的空气，氩气的流量为25至30l/min；

16、将氩气作为保护气体通入管道中，氩气的流量为10至15l/min；

17、擦拭并清理管道坡口。

18、进一步的，氩气的进气管道采用脱硫脱脂的乙烯-醋酸乙烯共聚物软管，进气管道的管口盖内侧安装散气阀。

19、进一步的，所述对管道坡口进行多次焊接和刷洗，直至焊缝为银白色，清洗焊缝形成钝化膜包括：

20、对管道坡口进行定位点焊；

21、将焊缝刷洗至银白色；

22、对管道坡口进行打底焊接；

23、将打底焊缝刷洗至银白色；

24、对打底焊缝进行补充焊接；

25、将打底焊缝刷洗至银白色；

26、对填充焊缝进行盖面焊接；

27、将填充焊缝刷洗至银白色；

28、清洗盖面焊缝形成钝化膜。

29、进一步的，所述定位点焊的两个管道坡口之间的距离为2至3mm。

30、进一步的，所述定位点焊选取2至5个焊点均匀分布在管道周围，焊缝长度为5至10mm，焊缝高度为焊件厚度的70％以下。

31、进一步的，所述清洗盖面采用的清洗液为不锈钢酸洗膏，不锈钢酸洗膏包括以下质量百分比组成的组分：35-40wt％的硝酸,20-25wt％的氢氟酸，15-20wt％的硫酸，12-15wt％的磷酸，10-13wt％的氨水。

32、进一步的，在所述对管道接口位置进行打磨、抛光、电解及擦拭之前，还包括以下步骤：

33、对焊接环境进行清理，对管道的外表面进行清洁处理：

34、控制焊接环境湿度为50％至70％。

35、进一步的，所述包裹管口及成型焊缝之前，还包括：

36、采用氩气持续吹扫10至15min。

37、与现有技术相比，本发明具有如下技术效果：

38、本发明实施例提供的技术方案中，通过对管道接口位置进行处理并形成带有钝化膜和35度至45度的管道坡口，然后采用氩气置换管道内的空气并作为焊接过程中的保护气体持续通入管道，然后对管道坡口进行多次焊接和刷洗，直至焊缝为银白色，清洗焊缝形成钝化膜，最后包裹管口及成型焊缝，能够有效的杜绝管道内侧因高温氧化出现的污染色带，不仅保证了焊接质量，同时也改善了焊接过程中因焊口不光滑及高温氧化等因素导致的管道污染问题，提升了制造电子级多晶硅产品的质量。

技术特征：

1.一种适用于电子级多晶硅洁净工艺管道的焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，所述对管道接口位置进行打磨、抛光、电解及擦拭，形成带有钝化膜和35度至45度的管道坡口包括：

3.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，所述采用氩气置换管道内的空气并作为焊接过程中的保护气体持续通入管道包括：

4.根据权利要求3所述的焊接方法，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，所述对管道坡口进行多次焊接和刷洗，直至焊缝为银白色，清洗焊缝形成钝化膜包括：

6.根据权利要求5所述的焊接方法，其特征在于，

7.根据权利要求5所述的焊接方法，其特征在于，

8.根据权利要求5所述的焊接方法，其特征在于，

9.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，在所述对管道接口位置进行打磨、抛光、电解及擦拭之前，还包括以下步骤：

10.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，所述包裹管口及成型焊缝之前，还包括：

技术总结
本发明公开了一种适用于电子级多晶硅洁净工艺管道的焊接方法，涉及管道焊接技术领域，主要目的是提供一种能够改善焊接过程中因焊口不光滑及高温氧化变色等因素导致的管道污染问题的一种适用于电子级多晶硅洁净工艺管道的焊接方法，通过对管道接口位置进行处理并形成带有钝化膜的管道坡口，然后采用氩气置换管道内的空气并作为焊接过程中的保护气体持续通入管道，然后对管道坡口进行多次焊接和刷洗，直至焊缝为银白色，清洗焊缝形成钝化膜，包裹管口及成型焊缝，能够有效杜绝管道内侧因高温氧化出现的污染色带，不仅保证了焊接质量，同时也改善了焊接过程中因焊口不光滑及高温氧化等因素导致的管道污染问题，提升了制造电子级多晶硅产品的质量。

技术研发人员：王南,杨亮,陈欢欢,师文苏
受保护的技术使用者：内蒙古大全半导体有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31