專利名稱：真空冷凍干燥機(jī)板層焊接工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
真空冷凍干燥機(jī)板層焊接工藝，屬于制藥機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種真空冷凍 干燥器板層的焊接工藝。
背景技術(shù)：
真空冷凍干燥機(jī)板層的內(nèi)部結(jié)構(gòu)為中空，中間填充有導(dǎo)熱介質(zhì)。為了保證導(dǎo)熱介 質(zhì)可以在板層內(nèi)均勻流動(dòng)，內(nèi)部設(shè)有隔條形成“迷道”，目前國內(nèi)制造商主要采用三種工藝 進(jìn)行真空冷凍干燥機(jī)板層的焊接。一是“塞焊”技術(shù)，即“打孔焊”。將隔條與板層的上、下表面焊接在一起，這種技術(shù) 雖然加工簡(jiǎn)單、成本低，但在焊接后采用機(jī)加工處理焊點(diǎn)的方式使板層的面板厚薄不均勻， 在焊接過程中產(chǎn)生的大量應(yīng)力將會(huì)在今后的使用中逐漸釋放出來，從而導(dǎo)致板層變形乃至 焊點(diǎn)泄漏。二是“內(nèi)焊法”，即采用特殊的型材分別與上、下面板焊接好后再進(jìn)行組合對(duì)接，這 種焊接方式雖然成本較高、過程控制要求高，但板層上、下表面均無需采用機(jī)加工，因而板 層的平整度好，溫度均勻性也明顯好于“塞焊”工藝制造的板層。但由于內(nèi)部隔條采用方剛 或類似于方鋼，而不銹鋼是熱的不良導(dǎo)體，因此在隔條表面的板層與硅油通道表面的板層 會(huì)有明顯的溫差，其中采用“塞焊”法制作的板層溫差會(huì)更加明顯。若想使板層表面達(dá)到較 均勻的溫度需要花費(fèi)較長的時(shí)間；而且為了盡量減少隔條所占面積，隔條的數(shù)量就不能太 多，這樣又會(huì)使板層的強(qiáng)度，特別是大型設(shè)備中板層的強(qiáng)度受到一定的影響。三是“高溫真空釬焊”，即在板層上面板和隔條之間、隔條和下面板之間附上釬焊 材料，整體裝夾后放入高溫真空釬焊路加熱至特定的溫度使釬焊層融化將板層上面板和隔 條及隔條和下面板連接在一起。“高溫真空釬焊”克服了 “塞焊”和“內(nèi)焊法”的缺點(diǎn)，但由 于釬焊料和不銹鋼母材的物理性能(熱膨脹系數(shù))存在很大差異，而板層的溫度又在-40°C 到120°C之間反復(fù)交替變化，故疲勞強(qiáng)度很有限。且設(shè)備昂貴，工藝復(fù)雜，不易檢測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種焊接工藝簡(jiǎn)單，焊接 后板層上下表面無損傷，不易產(chǎn)生變形或焊點(diǎn)泄漏，焊接強(qiáng)度高，板層耐溫性能好的真空冷 凍干燥機(jī)板層焊接工藝。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該真空冷凍干燥機(jī)板層焊接工藝， 其特征在于將上面板水平放置在儲(chǔ)能電阻焊下電極板上，使用儲(chǔ)能電阻焊在上面板上表 面并排平行焊接多組支撐柱；在隔條相對(duì)兩側(cè)面上間隔單面開設(shè)工藝孔；在工藝孔對(duì)側(cè)面 上向外沖壓沖壓凸點(diǎn)；通過工藝孔將隔條平行套裝在每組支撐柱上；使用儲(chǔ)能電阻焊分別 將上、下面板與隔條焊接在一起。支撐柱的數(shù)量，根據(jù)真空冷凍干燥機(jī)板層尺寸大小決定， 均勻排布。該真空冷凍干燥機(jī)板層焊接工藝具體采用如下焊接步驟
1)將上面板水平放置在儲(chǔ)能電阻焊平整的下電極板上，上電極板安裝支撐柱后下 降，將支撐柱垂直壓在上面板上，由儲(chǔ)能電容器通過焊接變壓器按設(shè)計(jì)的規(guī)范參數(shù)放電一 次，支撐柱下方凸點(diǎn)迅速熔化，同時(shí)上電極迅速下壓，將多組支撐柱等距離并排平行焊接在 上面板上表面上；2)隔條采用空心方鋼管制作，在其相對(duì)兩側(cè)面上間隔單面開工藝孔，并通過工藝 孔在對(duì)側(cè)面沖出沖壓凸點(diǎn)，兩同向孔間距與兩支撐柱間距相等，工藝孔直徑略大于支撐柱 外徑；3)將多根隔條通過工藝孔分別套裝在每組并排設(shè)置的支撐柱上，上電極板下壓， 將隔條通過下表面沖壓凸點(diǎn)焊接在上面板上；4)將下面板壓放到平行排置的各隔條上方，上電極板下降壓實(shí)，通過多根隔條上 表面的沖壓凸點(diǎn)與下面板焊接在一起。優(yōu)選的，使用儲(chǔ)能電阻焊焊接單個(gè)沖壓凸點(diǎn)儲(chǔ)能電容器所需的儲(chǔ)能為5000焦耳， 一次性焊接一根隔條一側(cè)的所有沖壓凸點(diǎn)儲(chǔ)能電容器所需的最大儲(chǔ)能為焊接所有單個(gè)沖 壓凸點(diǎn)所需儲(chǔ)能量之和的1. 2 1. 3倍。優(yōu)選的，步驟1)所述上電極板對(duì)每個(gè)沖壓凸點(diǎn)的下壓力為10000N。優(yōu)選的，步驟1)中所述焊接變壓器產(chǎn)生的脈沖電流為ηX 10kA，其中η為一次性焊 接沖壓凸點(diǎn)的個(gè)數(shù)，脈沖寬度為0.001秒。優(yōu)選的步驟2)中所述支撐柱高度較空心方鋼管高度相差空心方鋼管的壁厚，偏 差為士0. 1mm，支撐柱的直徑大于沖壓凸點(diǎn)直徑的2倍。優(yōu)選的，步驟2)中所述沖壓凸點(diǎn)直徑為4. 9 5. Imm,高度為1. 1 1. 3mm,間隔 為 50 100mm。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明真空冷凍干燥機(jī)板層焊接工藝所具有的有益效果是本 焊接工藝采用儲(chǔ)能電阻焊原理，在加壓條件下，利用電容放電脈沖電流，經(jīng)焊接變壓器降壓 后，通過工件產(chǎn)生焦耳熱使工件接觸部分的接觸凸點(diǎn)融化，形成焊接。該焊接工藝簡(jiǎn)單，焊 接后板層上下表面無損傷，面板厚薄均勻，不易產(chǎn)生變形或焊點(diǎn)泄漏，板層焊接強(qiáng)度高，板 層抗疲勞強(qiáng)度性能和耐溫性能好。


圖1 2是本發(fā)明焊接上面板及支撐柱步驟示意圖。圖3 4是本發(fā)明焊接方鋼管步驟示意圖。圖5 6是本發(fā)明焊接下面板步驟示意圖。其中1、上面板 2、支撐柱 3、下電極板 4、上電極板 5、隔條 6、沖壓凸點(diǎn) 7、工藝孔8、下面板。圖1 6是本發(fā)明真空冷凍干燥機(jī)板層焊接工藝的最佳實(shí)施例，下面結(jié)合附圖 1 6對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明
具體實(shí)施例方式參照附圖1 2:將上面板1水平放置在儲(chǔ)能電阻焊平整的下電極板3上，上電極板4安裝支撐柱2后下降，將支撐柱2垂直壓在上面板1上，由儲(chǔ)能電容器通過焊接變壓器按設(shè)計(jì)的規(guī)范參 數(shù)放電一次，焊接時(shí)支撐柱2下方凸點(diǎn)迅速熔化，同時(shí)上電極迅速下壓，一次性將多組支撐 柱2等距離并排平行焊接在上面板1上表面上，下電極為端平面為水平的平面電極。支撐 柱的數(shù)量，根據(jù)真空冷凍干燥機(jī)板層尺寸大小決定，均勻排布。參照附圖3 4:采用空心方鋼管制作隔條5，在其上側(cè)面上向下開設(shè)工藝孔7，工藝孔7不穿透 下側(cè)面；并同時(shí)在其相對(duì)的下側(cè)面上向上開設(shè)相同的工藝孔7，上、下面上的工藝孔間隔設(shè) 置，并分別穿過工藝孔7在其對(duì)側(cè)面上由內(nèi)向外沖出沖壓凸點(diǎn)6。沖壓凸點(diǎn)6直徑為4. 9 5. Imm,高度為1. 1 1. 3mm,間隔為50 100mm。兩同向孔間距與兩支撐柱2間距相等。 工藝孔7直徑稍大于支撐柱2外徑。將多根空心方鋼管通過下側(cè)面上的工藝孔7分別套裝 在每組并排設(shè)置的支撐柱2上，上側(cè)面工藝孔空置，上電極板4下降，通過儲(chǔ)能電阻焊將多 根平行焊接排列的空心方鋼管通過下表面沖壓凸點(diǎn)6焊接在上面板1上。，焊接變壓器產(chǎn)生 的脈沖電流為nX IOkA，其中η為一次性焊接沖壓凸點(diǎn)的個(gè)數(shù)，脈沖寬度為0. 001秒。上電 極板4對(duì)每個(gè)沖壓凸點(diǎn)6的下壓力為10000Ν。一次性焊接一根隔條一側(cè)的所有沖壓凸點(diǎn)6 儲(chǔ)能電容器所需的最大儲(chǔ)能為焊接所有單個(gè)沖壓凸點(diǎn)6所需儲(chǔ)能量之和的1. 2 1. 3倍， 其中儲(chǔ)能電阻焊焊接單個(gè)沖壓凸點(diǎn)6儲(chǔ)能電容器所需的儲(chǔ)能為5000焦耳。支撐柱2高度 較空心方鋼管高度相差空心方鋼管的壁厚，偏差為士0. 1mm，支撐柱2的直徑大于沖壓凸點(diǎn) 6直徑的2倍。參照附圖5 6:將下面板8壓放到空心方鋼管上方，上電極板4下降壓實(shí)，由儲(chǔ)能電容器通過焊接 變壓器按設(shè)計(jì)的規(guī)范參數(shù)放電一次，焊接變壓器產(chǎn)生的脈沖電流為nX IOkA，其中η為一次 性焊接沖壓凸點(diǎn)的個(gè)數(shù)，脈沖寬度為0. 001秒。通電結(jié)束經(jīng)恒壓維持后釋放，通過多根空心 方鋼管上表面的沖壓凸點(diǎn)6與下面板8焊接在一起。焊接好的真空冷凍干燥機(jī)板層內(nèi)部中空，空心方鋼管制作的隔條能起到良好的支 撐作用，增強(qiáng)了板層焊接強(qiáng)度。同時(shí)由于采用儲(chǔ)能電阻焊進(jìn)行內(nèi)部焊接，保證了焊接后板層 上下表面無損傷，面板厚薄均勻，不易產(chǎn)生變形或焊點(diǎn)泄漏，板層抗疲勞強(qiáng)度性能和耐溫性 能好。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非是對(duì)本發(fā)明作其它形式的限制，任 何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等 效實(shí)施例。但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所 作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.真空冷凍干燥機(jī)板層焊接工藝，其特征在于將上面板(1)水平放置在儲(chǔ)能電阻焊 下電極板C3)上，使用儲(chǔ)能電阻焊在上面板(1)上表面并排平行焊接多組支撐柱O)；在隔 條( 相對(duì)兩側(cè)面上間隔單面開設(shè)工藝孔(7)；在工藝孔(7)對(duì)側(cè)面上向外沖出沖壓凸點(diǎn) (6)；通過工藝孔(7)將隔條( 平行套裝在每組支撐柱( 上；使用儲(chǔ)能電阻焊分別將上、 下面板(1,8)與隔條(3)焊接在一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空冷凍干燥機(jī)板層焊接工藝，其特征在于具體采用如下 焊接步驟1)將上面板(1)水平放置在儲(chǔ)能電阻焊平整的下電極板C3)上，上電極板(4)安裝支 撐柱( 后下降，將支撐柱( 垂直壓在上面板(1)上，由儲(chǔ)能電容器通過焊接變壓器按設(shè) 計(jì)的規(guī)范參數(shù)放電一次，支撐柱( 下方凸點(diǎn)迅速熔化，同時(shí)上電極迅速下壓，將多組支撐 柱(2)等距離并排平行焊接在上面板(1)上表面上；2)隔條(5)采用空心方鋼管制作，在其相對(duì)兩側(cè)面上間隔單面開工藝孔(7)，并通過工 藝孔(7)在對(duì)側(cè)面沖出沖壓凸點(diǎn)(6)，兩同向孔間距與兩支撐柱O)間距相等，工藝孔(7) 直徑略大于支撐柱( 外徑；3)將多根隔條(5)通過工藝孔(7)分別套裝在每組并排設(shè)置的支撐柱(2)上，上電極 板(4)下壓，將隔條( 通過下表面沖壓凸點(diǎn)(6)焊接在上面板(1)上；4)將下面板(8)壓放到平行排置的各隔條( 上方，上電極板(4)下降壓實(shí)，通過多根 隔條( 上表面的沖壓凸點(diǎn)(6)與下面板(8)焊接在一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的真空冷凍干燥機(jī)板層焊接工藝，其特征在于使用儲(chǔ)能 電阻焊焊接單個(gè)沖壓凸點(diǎn)(6)儲(chǔ)能電容器所需的儲(chǔ)能為5000焦耳，一次性焊接一根隔條一 側(cè)的所有沖壓凸點(diǎn)(6)儲(chǔ)能電容器所需的最大儲(chǔ)能為焊接所有單個(gè)沖壓凸點(diǎn)(6)所需儲(chǔ)能 量之和的1.2 1.3倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的真空冷凍干燥機(jī)板層焊接工藝，其特征在于所述上電極板 ⑷對(duì)每個(gè)沖壓凸點(diǎn)(6)的下壓力為10000N。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的真空冷凍干燥機(jī)板層焊接工藝，其特征在于步驟1)中所述 焊接變壓器產(chǎn)生的脈沖電流為nX IOkA，其中η為一次性焊接沖壓凸點(diǎn)的個(gè)數(shù)，脈沖寬度為 0. 001 秒。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的真空冷凍干燥機(jī)板層焊接工藝，其特征在于所述支撐柱(2) 高度較空心方鋼管高度相差空心方鋼管的壁厚，支撐柱O)的直徑大于沖壓凸點(diǎn)(6)直徑 的2倍。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的真空冷凍干燥機(jī)板層焊接工藝，其特征在于所述沖壓 凸點(diǎn)(6)直徑為4. 9 5. 1讓，高度為1. 1 1. 3讓，間隔為50 100mm。
全文摘要
真空冷凍干燥機(jī)板層焊接工藝，屬于制藥機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種真空冷凍干燥器板層的焊接工藝。其特征在于將上面板(1)水平放置在儲(chǔ)能電阻焊下電極板(3)上，使用儲(chǔ)能電阻焊在上面板(1)上表面并排平行焊接多組支撐柱(2)；在隔條(5)相對(duì)兩側(cè)面上間隔單面開設(shè)工藝孔(7)；在工藝孔(7)對(duì)側(cè)面上向外沖壓沖壓凸點(diǎn)(6)；通過工藝孔(7)將隔條(3)平行套裝在每組支撐柱(2)上；使用儲(chǔ)能電阻焊分別將上、下面板(1、8)與隔條(3)焊接在一起。本焊接工藝采用儲(chǔ)能電阻焊原理，工藝簡(jiǎn)單，焊接后板層上下表面無損傷，面板厚薄均勻，不易產(chǎn)生變形或焊點(diǎn)泄漏，板層焊接強(qiáng)度高，板層抗疲勞強(qiáng)度性能和耐溫性能好。
文檔編號(hào)B23K11/14GK102091857SQ20111000478
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2011年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月11日
發(fā)明者李其雄 申請(qǐng)人:山東浩器生物裝備技術(shù)有限公司