一種提高鉬片保溫屏使用壽命的裝配結構及其裝配方法與流程
2023-06-05 00:15:51 3
本發明涉及晶體生長爐溫場結構領域，特別涉及一種提高鉬片保溫屏使用壽命的裝配結構及其裝配方法。
背景技術：
鉬片保溫屏作為溫場的重要組成部分，起著保溫、調溫的作用，由於現有使用的鉬片保溫屏均是通過多塊鉬片相互疊加在一起形成的，這種結構在高溫狀態下容易產生變形，變形後會影響坩堝和鉬片保溫屏的貼合度，導致晶體生長的保溫效果下降，對晶體（產品）的內部質量產生非常壞的影響。因此，變形後的鉬片保溫屏就必須更換，據使用統計，現有使用的鉬片保溫屏在使用5次左右後就產生了較大的變形，就必須對其進行更換，為此，有必要改進鉬片保溫屏的裝配結構，以提高其使用壽命。
技術實現要素：
本發明的發明目的在於：針對上述存在的問題，提供一種提高鉬片保溫屏使用壽命的裝配結構及其裝配方法，通過改變現有的組裝方式，提高單塊鉬片的變形強度，使整個鉬片保溫屏的變形強度得到提高，鉬片保溫屏不易產生變形，進而有效提高鉬片保溫屏的使用壽命，降低生產成本。
本發明採用的技術方案如下：一種提高鉬片保溫屏使用壽命的裝配結構，包括多塊相互疊加的鉬片，其特徵在於，在單塊鉬片上，由中心向外側方向依次分為空心區、內部區、中部區和外部區，空心區由晶體生長孔和觀察孔構成，中部區設有加強隔條，在鉬片的內部區和外部區上分別環形分布有多個內支撐棍安裝孔和外支撐棍安裝孔，內支撐輥安裝孔處和外支撐輥安裝孔處分別設有內加強隔條和外加強隔條，內加強隔條沿內支撐棍安裝孔的環形分布路徑設置，外加強隔條沿外支撐棍安裝孔的環形分布路徑設置。
進一步，所述加強隔條呈星形結構，其均勻地分布在鉬片的中部區，要求加強隔條緊貼於兩塊鉬片之間。
進一步，在鉬片的中部區上環形分布有多個溫場調節孔，溫場調節孔與加強隔條互不相交。
進一步，在鉬片的中部區上環形分布有多個溫場微調孔，溫場微調孔的孔徑小於溫場調節孔的孔徑，且溫場微調孔與加強隔條互不相交。
本發明還包括一種提高鉬片保溫屏使用壽命的裝配方法，包括以下步驟：
步驟1、在鉬片的空心區處分別加工出晶體生長孔和觀察孔，然後分別在鉬片的內部區、中部區和外部區上分別加工出內支撐輥安裝孔、溫場調節孔、溫場微調孔和外支撐輥安裝孔；
步驟2、根據設計要求，製作支撐輥、內加強隔條、加強隔條和外加強隔條，待用；
步驟3、將支撐輥分別插入並固定於內支撐輥安裝孔和外支撐輥安裝孔中，沿內支撐輥安裝孔和外支撐輥安裝孔的分布路徑，分別將內加強隔條和外加強隔條安裝並環繞在支撐輥的附近；
步驟4、將加強隔條安裝於鉬片的中部區，要求加強隔條不遮擋溫場調節孔和溫場微調孔；
步驟5、另取一塊鉬片，重複步驟1，並按前一塊鉬片的模樣加工出相同的結構和尺寸，然後通過支撐輥封蓋於前一塊鉬片上並扣緊固定，要求內加強隔條、加強隔條和外加強隔條都緊貼在兩塊鉬片上，且兩塊鉬片通過內加強隔條和外加強隔條密封彼此之間的安裝間隙；其中，要求兩塊鉬片的觀察孔相對設置；
步驟6、重複步驟1至5，直至相互疊加形成的鉬片保溫屏滿足厚度設計要求為止，裝配完成。
進一步，鉬片保溫屏的首尾兩片鉬片上的內支撐輥安裝孔和外支撐輥安裝孔為盲孔結構，其溫場調節孔和溫場微調孔為通孔結構。
進一步，在疊加安裝鉬片時，要求鉬片之間的觀察孔彼此斜對設置，並沿垂直於觀察孔的方向形成階梯狀疊加結構。
綜上所述，由於採用了上述技術方案，本發明的有益效果是：通過改變現有的組裝方式，提高了單塊鉬片的變形強度，使相鄰兩塊鉬片之間原本空隙的區域的變形強度得到加強，在高溫狀態時，坩堝和鉬片保溫屏貼合的時候不易產生變形，有效提高了鉬片保溫屏的使用壽命，降低了生產成本；據實驗測出，改進後的鉬片保溫屏的使用次數達到15-20次，其使用壽命提高了300%以上，生產成本得到有效降低。
附圖說明
圖1是本發明的鉬片保溫屏用鉬片的三維結構示意圖；
圖2是圖1中鉬片的主視結構示意圖；
圖3是本發明的鉬片裝配支撐輥和加強隔條後的結構示意圖；
圖4是在圖3中裝配內加強隔條和外加強隔條後的結構示意圖；
圖5是本發明的鉬片保溫屏裝配完成後的三維結構示意圖；
圖6是本發明的鉬片保溫屏裝配完成後的主視結構示意圖。
圖中標記：1為鉬片，101為晶體生長孔，102為觀察孔，2為空心區，3為內部區，4為中部區，5為外部區，6為加強隔條，7為溫場調節孔，8為溫場微調孔，9為內支撐棍安裝孔，10為外支撐棍安裝孔，11為內加強隔條，12為外加強隔條，13為支撐輥。
具體實施方式
下面結合附圖，對本發明作詳細的說明。
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。
如圖1至圖6所示，一種提高鉬片保溫屏使用壽命的裝配結構，包括多塊相互疊加的鉬片1，在單塊鉬片1的中心處設有晶體生長孔101，設於晶體生長孔101一側並相交的觀察孔102，在單塊鉬片1上，由中心向外側方向依次分為空心區2、內部區3、中部區4和外部區5，空心區2由晶體生長孔101和觀察孔102構成，中部區4設有加強隔條6，如圖3所示，所述加強隔條6用於提高中部區4的變形強度，相鄰兩塊鉬片1相互扣合固定連接（可以採用型面扣合，亦或是螺釘固定）時，將加強隔條6內嵌於其間使其夾住固定，加強隔條6即可實現提高中部區4的變形強度的作用。
更進一步地說，所述加強隔條6呈星形結構，其均勻地分布在鉬片1的中部區4，其中，要求加強隔條6緊貼於兩塊鉬片1之間，為鉬片1提供支撐。通過設置加強隔條6來加強鉬片1之間的支撐強度，使坩堝頂住鉬片保溫屏時，為鉬片1上受高溫加熱的區域提供支撐點，其中，為了使鉬片1之間空隙的地方均能獲得支撐點，將加強隔條6彎製成星形狀，如圖3所示，以使坩堝頂在鉬片保溫屏的任何一個位置時，都將會有一個支撐點，提高了單塊鉬片1的變形強度，在高溫狀態下，坩堝和鉬片保溫屏貼合時不易產生變形，進而提高了鉬片保溫屏的使用壽命，降低了生產成本。當然，加強隔條的形狀優選為星形，但不限於星形，其還可以是鋸齒形，或者直接是弧形。
更進一步地說，在鉬片1的中部區4上環形分布有多個溫場調節孔7，如圖2所示，溫場調節孔7與加強隔條6互不相交，以防止加強隔條6遮擋溫場調節孔7而影響其發揮作用。溫場調節孔7用於調節溫場內的溫度分布，以使溫場內的溫度分布均勻。
更進一步地說，在鉬片1的中部區4上還環形分布有多個溫場微調孔8，如圖2所示，溫場微調孔8的孔徑小於溫場調節孔7的孔徑，且溫場微調孔8與加強隔條6互不相交，以防止加強隔條6遮擋溫場微調孔8而影響其發揮作用。溫場微調孔8用於微調溫場內的溫度分布，以精確控制溫場內的溫度分布狀態。
更進一步地說，為了便於鉬片間的裝配，在鉬片1的內部區3上環形分布有多個內支撐棍安裝孔9，內支撐輥安裝孔9處設有內加強隔條11，內加強隔條11沿內支撐棍安裝孔9的環形分布路徑設置，以環抱住插入內支撐安裝孔9內的支撐輥13，內加強隔條11的寬度與加強隔條6的寬度相等，進而為鉬片提高支撐，其中，內支撐棍安裝孔9除了用於安裝支撐輥13外，還起著定位定形的作用，便於後期製作和安裝內加強隔條11。由於晶體生產孔101用於生長出的晶體通過鉬片保溫屏，晶體生長孔101附近的區域溫度較大，鉬片1易發生變形，為此，通過設置內加強隔條11可提高此處的變形強度，進一步提高鉬片保溫屏的使用壽命。
更進一步地說，在鉬片1的外部區5上環形分布有多個外支撐棍安裝孔10，外支撐輥安裝孔10處設有外加強隔條12，外加強隔條12沿外支撐棍安裝孔10的環形分布路徑設置，外加強隔條12的寬度與加強隔條6的寬度相等，進而為鉬片提高支撐，同樣，外支撐棍安裝孔10與內支撐棍安裝孔9作用相同，除了用於安裝支撐輥13外，還起著定位定形的作用，便於後期製作和安裝外加強隔條12,。外加強隔條12用於提高鉬片1的外部區5的變形強度，進一步提高鉬片保溫屏的使用壽命。
考慮到耐高溫的問題，加強隔條6、內加強隔條11和外加強隔條12均採用鉬金屬材料。類似地，鉬片1之間通過支撐輥13插接固定，支撐輥13採用鉬金屬材料製成。
為了更進一步地說明本發明的鉬片保溫屏的裝配結構，以下為本發明的鉬片保溫屏的裝配方法，包括以下步驟：
步驟1、在鉬片1的空心區2處分別加工出晶體生長孔101和觀察孔102，然後分別在鉬片1的內部區3、中部區4和外部區5上分別加工出內支撐輥安裝孔9、溫場調節孔7、溫場微調孔8和外支撐輥安裝孔10；
步驟2、根據設計要求，製作支撐輥13、內加強隔條11、加強隔條6和外加強隔條12，待用；
步驟3、將支撐輥13分別插入並固定於內支撐輥安裝孔9和外支撐輥安裝孔10中，沿內支撐輥安裝孔9和外支撐輥安裝孔10的分布路徑，分別將內加強隔條11和外加強隔條12安裝並環繞在支撐輥13的附近，如圖4所示；
步驟4、將加強隔條6安裝於鉬片1的中部區4，要求加強隔條6不遮擋溫場調節孔7和溫場微調孔8，如圖4所示；
步驟5、另取一塊鉬片1，重複步驟1，並按前一塊鉬片1的模樣加工出相同的結構和尺寸，然後通過支撐輥13封蓋於前一塊鉬片1上並扣緊固定，要求內加強隔條11、加強隔條6和外加強隔條12都緊貼在兩塊鉬片1上，且兩塊鉬片1通過內加強隔條11和外加強隔條12密封彼此之間的安裝間隙；其中，要求兩塊鉬片1的觀察孔102相對設置，如圖5所示；
步驟6、重複步驟1至5，直至相互疊加形成的鉬片保溫屏滿足厚度設計要求為止，裝配完成，如圖5所示。
在上述裝配方法中，為了使加強隔條6儘可能多的分布於兩層鉬片1之間原本空隙的地方，以提高鉬片1各區域的變形強度，要求加強隔條6為環狀的星形結構。
在上述裝配方法中，鉬片保溫屏的首尾兩片鉬片1上的內支撐輥安裝孔9和外支撐輥安裝孔10為盲孔結構，減少對溫場內溫度的影響，同時，該兩片鉬片1的溫場調節孔7和溫場微調孔8為通孔結構。
在上述裝配方法中，在疊加安裝鉬片1時，為了便於更好地觀察坩堝內的情況，可要求鉬片1之間的觀察孔102彼此斜對設置，並沿垂直於觀察孔102的方向形成階梯狀疊加結構，如圖6所示，相應地，相鄰鉬片之間的溫場調節孔7、溫場微調孔8、內支撐棍安裝孔9和外支撐棍安裝孔10作出對應地位置移動，使彼此之間一一對應。
據實驗測出，改進後的鉬片保溫屏的使用次數達到15-20次，其使用壽命提高了300%以上，生產成本得到有效降低。例如，將改進後的鉬片保溫屏應用於R07#生長爐上，其使用10次後才開始出現輕微變形，18次後報廢更換，效果顯著。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。