晶体生长高温炉用冷却拉杆的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种晶体生长高温炉用冷却拉杆，用于解决现有的拉杆存在脱焊的可能性的问题，提高拉杆使用的安全性。本实用新型的拉杆包括分流轴、外轴筒和拉头，它们依次连接在一起，其特征在于：所述分流轴与外轴筒的一端螺纹连接，且螺纹连接处焊接在一起；所述外轴筒的另一端与所述拉头螺纹连接，且螺纹连接处焊接在一起。本实用新型的改进方式完全可以在现有的产品上进行简单加工即可实现，通用性强，无需对拉杆进行本质性结构改动，因此，其可以适用现有的高温炉以及配合冷却水系统。本实用新型在产生巨大安全效益、规避巨大安全风险的情况下，完全与现有其它装备适配，因此高温炉的安全升级成本非常低。
【专利说明】晶体生长高温炉用冷却拉杆
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种拉杆，特别是涉及一种高温炉用的冷却拉杆。
【背景技术】
[0002]现有的晶体生长高温炉需要用到冷却拉杆。拉杆结构如图1所述，其包括分流轴1、外轴筒3和拉头4，它们依次焊接在一起，例如分流轴I和外轴筒3在焊缝2处焊接。在外轴筒3上设有冷却水进水孔6，在分流轴I上设有冷却水出水孔5。冷却水由进水孔6进入，由出水孔5流出。在外轴筒还设有内轴筒。其中一般分流轴、外轴筒和内轴筒为钢材，拉头为铜。上述结构的分流轴、外轴筒和拉头的连接为切面焊接。在晶体高温炉内，炉温很高，一般有一千度以上，甚至有两千度，拉杆置于高温炉内，拉头的导热性要求很高，目前拉头会选用铜材质。但是铜的熔点比较低，因此拉头需要保持持续冷却。现有拉杆采用三段焊接结构，由于高温炉炉温很高，而焊接的焊缝处热阻很高(焊接时存在氧化现象，导致其热阻升高)，其容易积热，导致焊缝处局部高温。频繁使用拉杆后，会发生焊缝脱焊的情况。如果脱焊时，拉杆正处于高温炉中，则拉杆内的冷却水会喷入高温炉内，冷却水汽化，进而引起爆炸。现有的拉杆结构存在安全隐患。
实用新型内容
[0003]本实用新型所要解决的第一个技术问题是提供一种晶体生长高温炉用冷却拉杆，用于解决现有的拉杆存在脱焊的可能性的问题，提高拉杆使用的安全性。
[0004]为解决上述第一个技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下:
[0005]一种晶体生长高温炉用冷却拉杆，包括分流轴、外轴筒和拉头，它们依次连接在一起，所述分流轴与外轴筒的一端螺纹连接，且螺纹连接处焊接在一起；所述外轴筒的另一端与所述拉头螺纹连接，且螺纹连接处焊接在一起。
[0006]优选地:所述拉杆包括内轴筒，内轴筒置于所述外轴筒内，其一端部与所述分流轴的端部螺纹连接，且螺纹连接处焊接在一起。在一些可选的工艺中，内轴筒可以焊接在分流轴内部，而不做螺纹连接处理。
[0007]优选地:所述拉杆包括内轴筒，内轴筒置于所述外轴筒内，其一端部与所述分流轴的端部螺纹连接，且两者螺纹部位的径向端面焊接在一起，两个相对的端面之间存在钎焊后的焊料层。
[0008]优选地:所述分流轴与外轴筒螺纹连接，且两者螺纹部位的径向端面焊接在一起，在两个相对的端面之间存在焊料层；或者外轴筒与所述拉头螺纹连接，且两者螺纹部位的径向端面焊接在一起，在两个相对的端面之间存在钎焊后的焊料层。
[0009]优选地:所述分流轴与外轴筒螺纹连接处，或者外轴筒与所述拉头螺纹连接处，即螺纹表面，存在金属焊料层，金属焊料层在电磁焊后将需要焊接的两个部位焊接在一起。
[0010]优选地:所述拉头为无氧铜或铜合金材质。
[0011]优选地:所述焊接材料为锡、锌、铝、金或铅材质。
[0012]优选地:在拉杆上的螺纹连接处，在两个螺纹连接的部件的径向对接处，有钎焊后的焊料层。
[0013]本实用新型还提供了第一种拉杆的制造方法，所采用的技术方案如下:
[0014]一种制造晶体生长高温炉用冷却拉杆的方法，其包括:
[0015]在分流轴、外轴筒、内轴筒以及拉头上分别车出螺纹；
[0016]将带有螺纹的分流轴与带有螺纹的内轴筒螺纹连接在一起，然后对螺纹连接处进行钎焊；
[0017]将两端均带有螺纹的外轴筒分别与拉头和分流轴螺纹连接在一起，然后对螺纹连接处进行钎焊。
[0018]本实用新型还提供了第二种拉杆的制造方法，所采用的技术方案如下:
[0019]一种制造晶体生长高温炉用冷却拉杆的方法，其包括:
[0020]在分流轴、外轴筒、内轴筒以及拉头上分别车出螺纹；
[0021]在螺纹表面制作一层金属焊料；
[0022]将带有螺纹的分流轴与带有螺纹的内轴筒螺纹连接在一起，然后对螺纹连接处进行电磁焊接，金属焊料使焊接处的两个工件焊接在一起；
[0023]将两端均带有螺纹的外轴筒分别与拉头和分流轴螺纹连接在一起，然后对螺纹连接处进行电磁焊接，金属焊料使焊接处的两个工件焊接在一起。
[0024]优选地:在进行所述电磁焊接后，在两个螺纹连接的部件的径向对接处，再进行钎焊。
[0025]相比现有技术，本实用新型摈弃了单纯的缝隙焊接结构，本实用新型技术采用在分流轴、外轴筒和拉头之间车出螺纹，它们之间先螺纹连接，然后通过钎焊或电磁焊的方式使两个连接件的结合处紧密结合在一起，。这种拉杆处理方式可以避免现有技术焊缝脱焊的情况发生，进而大大提高拉杆的安全性，完全避免了冷却水进入高温炉的可能性。本实用新型的改进方式完全可以在现有的产品上进行简单加工即可实现，通用性强，无需对拉杆进行本质性结构改动，因此，其可以适用现有的高温炉以及配合冷却水系统。本实用新型在产生巨大安全效益、规避巨大安全风险的情况下，完全与现有其它装备适配，因此高温炉的安全升级成本非常低。晶体生产用的高温炉的炉温达到数千摄氏度，一次爆炸足可以造成很大的财产损失，甚至人身伤害，因此，这种设备必须尽量在其各个技术环节确保万无一失，本实用新型的技术解决了现有拉杆结构的安全隐患，只要冷却水循环系统不出现问题，本实用新型拉杆就不会引发爆炸情况。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1为现有技术的结构示意图。
[0027]图2是本实用新型的结构示意图。
[0028]图中标识说明:1、分流轴；2、焊缝；3、外轴筒；4、拉头；5、出水孔；6、进水孔；7、分流轴；8、外轴筒；9、拉头；10、内轴筒；11、进水孔；12、冷却液外通道；13、出水孔；14、第一螺纹连接；15、第二螺纹连接；16、第三螺纹连接；17、冷却液内通道；18、径向端面。
【具体实施方式】
[0029]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，但并不限定本实用新型。
[0030]参见图2的实施例结构，该晶体生长高温炉用冷却拉杆，主要由分流轴7、外轴筒8、拉头9和内轴筒10等几个部件组合连接而成。分流轴7、外轴筒8、拉头9依次连接在一起。
[0031]分流轴7与外轴筒8的一端螺纹连接，且螺纹连接处焊接在一起，形成图2中的第一螺纹连接14。外轴筒8的另一端与拉头9螺纹连接，且螺纹连接处焊接在一起，形成第二螺纹连接15。
[0032]拉杆包括内轴筒10，内轴筒10置于外轴筒8内，其一端部与分流轴的端部螺纹连接，且螺纹连接处焊接在一起，形成第三螺纹连接16。
[0033]分流轴7与外轴筒8螺纹连接处，以及外轴筒8与拉头9螺纹连接处，存在钎焊后的钎焊金属层。
[0034]在一个优选实施例中，分流轴与外轴筒螺纹连接处，以及外轴筒与拉头螺纹连接处，存在金属焊料层，金属焊料层在电磁焊后将需要焊接的两个部位焊接在一起。焊接材料为锡、锌、铝、金或铅材质。
[0035]在一个实施例中，拉头9为无氧铜，无氧铜具有高导热性，是理想的拉头材料。分流轴、外轴筒和内轴筒均可以采用钢材。
[0036]本实用新型的拉杆立体结构图可以参考图1，在外形上，本实用新型拉杆与现有技术的拉杆可以相同或相似。
[0037]为了制造本实用新型的拉杆，本实用新型所采用的工艺如下:
[0038]在分流轴、外轴筒、内轴筒以及拉头上分别车出螺纹；将带有螺纹的分流轴与带有螺纹的内轴筒螺纹连接在一起，然后对螺纹连接处进行钎焊；将两端均带有螺纹的外轴筒分别与拉头和分流轴螺纹连接在一起，然后对螺纹连接处进行钎焊。
[0039]这种方法使用了钎焊技术，其分流轴、外轴筒和内轴筒的加工工艺相对简单。钎焊的焊缝位于螺纹部件的端部，参见图2的径向端面18位于两个螺纹连接部位的径向相对的位置。钎焊除了起到连接作用外，还起到密封作用。
[0040]这种工艺制造出来的拉杆，参见图2，在分流轴8与拉头9的连接处，螺纹部位的径向端面18处存在钎焊焊料层；在外轴筒8与分流轴7的连接处，螺纹部位的径向端面处也存在钎焊焊料层；以及在内轴筒与分流轴的连接处，螺纹部位的径向端面处也存在钎焊焊料层。
[0041]本实用新型还提出第二种拉杆的制造工艺，所采用的技术方案如下:
[0042]在分流轴、外轴筒、内轴筒以及拉头上分别车出螺纹；在螺纹表面覆盖一层金属焊料；将带有螺纹的分流轴与带有螺纹的内轴筒螺纹连接在一起，然后对螺纹连接处进行电磁焊接，金属焊料使焊接处的两个工件焊接在一起；将两端均带有螺纹的外轴筒分别与拉头和分流轴螺纹连接在一起，然后对螺纹连接处进行电磁焊接，金属焊料使焊接处的两个工件焊接在一起。
[0043]这种工艺制造出来的拉杆，各处的螺纹表面有一层金属层，或两层金属层熔合形成的一层金属层。
[0044]在进行所述电磁焊接后，在两个螺纹连接的部件的径向对接处，再进行钎焊。这种结构则在分流轴与拉头的连接处，螺纹部位的径向端面处存在钎焊焊料层；在外轴筒与分流轴的连接处，螺纹部位的径向端面处也存在钎焊焊料层；以及在内轴筒与分流轴的连接处，螺纹部位的径向端面处也存在钎焊焊料层。
[0045]这种工艺要求对分流轴、外轴筒、内轴筒以及拉头上的螺纹处进行焊料涂覆，涂覆可以是电镀、喷镀、沉积等各种金属表面涂层技术。焊料涂层必须是金属，而且焊料的熔点在分流轴、外轴筒、内轴筒以及拉头等金属材料的熔点之下，只有这样，电磁加热的时候，才能确保焊料先熔化，而不伤及拉杆的各个部件。这种焊接的方式与前面第一个实施例的钎焊的不同之处在于:本例焊料在螺纹表面，其可以实现螺纹焊接，螺纹具有密封功能，而上述第一个实施例的钎焊，则螺纹处只是锁死作用，其密封性并没有做要求。本例的改进方案:本例在螺纹处进行电磁焊以外，还可以对各个部位的螺纹连接处进行钎焊，即工艺上增加上述实施例一的钎焊步骤，使两个螺纹连接部位的径向端面位置，钎焊的焊缝位于螺纹部件的?而部。
[0046]本实用新型拉杆的使用，参见图2，进水孔11和出水孔13与外界的冷却系统连接。冷水由进水孔11进入冷却液外通道12内，在拉头的下部进入冷却液内通道17内，再由出水孔13流出，元成对拉头9的冷却。这种冷却结构可以使拉头保持100度以内的温度。
[0047]上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。
【权利要求】
1.一种晶体生长高温炉用冷却拉杆，包括分流轴、外轴筒和拉头，它们依次连接在一起，其特征在于:所述分流轴与外轴筒的一端螺纹连接，且螺纹连接处焊接在一起；所述外轴筒的另一端与所述拉头螺纹连接，且螺纹连接处焊接在一起。
2.根据权利要求1所述的晶体生长高温炉用冷却拉杆，其特征在于:所述拉杆包括内轴筒，内轴筒置于所述外轴筒内，其一端部与所述分流轴的端部螺纹连接，且两者螺纹部位的径向端面焊接在一起，两个相对的端面之间存在钎焊后的焊料层。
3.根据权利要求1所述的晶体生长高温炉用冷却拉杆，其特征在于:所述分流轴与外轴筒螺纹连接，且两者螺纹部位的径向端面焊接在一起，在两个相对的端面之间存在焊料层；或者外轴筒与所述拉头螺纹连接，且两者螺纹部位的径向端面焊接在一起，在两个相对的端面之间存在钎焊后的焊料层。
4.根据权利要求1所述的晶体生长高温炉用冷却拉杆，其特征在于:所述分流轴与外轴筒螺纹连接处，或者外轴筒与所述拉头螺纹连接处，存在金属焊料层，金属焊料层在电磁焊后将需要焊接的两个部位焊接在一起。
5.根据权利要求4所述的晶体生长高温炉用冷却拉杆，其特征在于:所述拉头为无氧铜或铜合金材质。
6.根据权利要求3或4所述的晶体生长高温炉用冷却拉杆，其特征在于:所述焊接材料为锡、锌、铝、金或铅材质。
7.根据权利要求4所述的晶体生长高温炉用冷却拉杆，其特征在于:在拉杆上的螺纹连接处，在两个螺纹连接的部件的径向对接处，有钎焊后的焊料层。
【文档编号】C30B35/00GK204138822SQ201420579239
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年9月30日 优先权日:2014年9月30日
【发明者】刘东成, 张晋 申请人:深圳市盛世智能装备有限公司