CN107417140B - 一种真空玻璃的感应加热焊接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种真空玻璃的感应加热焊接方法，真空玻璃包括上玻璃基板和下玻璃基板，在上玻璃基板和下玻璃基板待封接区域制备有金属层，在下玻璃基板待封接区域金属层上面布设连续的焊料，叠合上玻璃基板和下玻璃基板，焊接时，高频感应焊接头中心沿着金属层宽度方向中线行进，在对金属层拐角区域进行感应加热时，改变高频感应焊接头中心的运行轨迹与金属层宽度方向中线的相对位置，使高频感应焊接头中心的运行轨迹与金属层宽度方向中线相偏离，从而降低拐角区域内金属层的感应功率，以避免该区域内的金属层过度加热。使用本方法制得的真空玻璃改善了封接区域的密封性能，提高产品合格率，延长了真空玻璃的使用寿命。

Description

一种真空玻璃的感应加热焊接方法
技术领域
本发明涉及真空玻璃技术领域，尤其是一种对真空玻璃的感应加热焊接方法。
背景技术
真空玻璃是一种新兴的玻璃品类，一般由两片玻璃构成，在两片玻璃之间是真空层，由于此真空层的存在使得真空玻璃在隔音、隔热、防结露方面具有良好的性能表现，也更加符合国家对节能、环保的发展要求。
真空玻璃的封接质量直接影响到真空玻璃的性能，目前真空玻璃的封接主要采用两种方法：一种是采用低玻粉进行封接，一种是采用金属进行封接。当采用金属进行封接时，需先在两块玻璃基板相对面的边缘部位制备金属层，然后再采用钎焊工艺使得金属层与焊料之间牢固连接，从而实现两块玻璃基板的气密封接。
在封接过程中，可以采用高频感应加热的方式对钎焊料进行加热，高频感应焊接头由高频感应线圈盘绕而成，参考图1。在焊接过程中，高频感应焊接头的中心线对准焊带中线，高频感应焊接头沿着焊带中线匀速前行，从而实现真空玻璃周边的气密焊接。
由于焊料和金属层共同存在于封接区域，在高频感应焊接头工作时，除了对焊料进行加热外，还对封接区域内的金属层进行加热。在实际生产过程中发现，玻璃基板在其拐角位置经常出现金属层过烧现象，拐角位置参考图2中高频感应焊接头的位置，使得金属层与玻璃基板的结合强度大幅度降低。例如：当金属层为烧结在玻璃基板上的银膜层时，在玻璃基板拐角区域银膜中的银随着过度加热会熔入钎焊料中，从而使生产的真空玻璃在拐角部位焊接强度大幅下降，影响真空玻璃焊接的可靠性和使用寿命。
发明内容
针对现有技术中存在的感应加热焊接会使真空玻璃拐角处焊接强度降低的问题，发明人研究发现：高频感应焊接头在拐角区域处必然存在减速-变向-加速的过程，因此，真空玻璃拐角区域的内角部位的感应加热时间过长，同时加热过程中金属层的边部加热速度明显大于金属层中心的加热速度，这是是导致拐角区域的金属层过烧的主要原因，拐角区域的内角部位过烧尤为严重。
本发明的目的在于提供一种真空玻璃的感应加热焊接方法，改变高频感应焊接头中心的运行轨迹与金属层宽度方向中线的相对位置，使高频感应焊接头中心的运行轨迹与金属层宽度方向中线相偏离，从而降低拐角区域内金属层的感应功率，从而避免拐角区域的金属层出现过烧现象。此处对拐角区域加以解释，金属层在宽度方向中线发生变向的区域即为拐角区域。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种真空玻璃的感应加热焊接方法，真空玻璃包括上玻璃基板和下玻璃基板，在上玻璃基板和下玻璃基板待封接区域制备有金属层，在下玻璃基板待封接区域金属层上面布设连续的焊料，叠合上玻璃基板和下玻璃基板，焊接时，高频感应焊接头中心沿着金属层宽度方向中线行进，在对金属层拐角区域进行感应加热时，改变高频感应焊接头中心的运行轨迹与金属层宽度方向中线的相对位置，使高频感应焊接头中心的运行轨迹与金属层宽度方向中线相偏离，从而降低拐角区域内金属层的感应功率，以避免该区域内的金属层过度加热。
进一步，所述改变高频感应焊接头中心的运行轨迹与金属层宽度方向中线的相对位置的方式为：高频感应焊接头中心在拐角区域的运行轨迹位于金属层宽度方向中线外侧。
进一步，所述改变高频感应焊接头中心的运行轨迹与金属层宽度方向中线的相对位置的方式为：改变金属层的形状，使金属层在拐角区域的内缘和外缘均为弧形。
进一步，所述金属层在拐角区域内缘的弧形半径为r，金属层在拐角区域外缘的弧形半径为R,金属层直线段的宽度为d，d＝R-r。
进一步，所述金属层的宽度为8mm，金属层在拐角区域内缘的弧形半径为3mm，金属层在拐角区域外缘的弧形半径为11mm。
进一步，所述玻璃基板幅面为圆形时，设置在玻璃基板待封接区域的金属层形状为圆环形，圆环的宽度为d，圆环内圆的半径为r，高频感应焊接头中心的运行轨迹是与圆环形同心的圆形，圆形的半径为R,r+d/2＜R＜r+d。
进一步，所述改变高频感应焊接头中心的运行轨迹与金属层宽度方向中线的相对位置，使高频感应焊接头中心的运行轨迹与金属层宽度方向中线相偏离的距离小于一半的金属层宽度。
本方法通过改变高频感应焊接头中心的运行轨迹与金属层宽度方向中线的相对位置，使高频感应焊接头中心的运行轨迹与金属层宽度方向中线相偏离，从而降低拐角区域内金属层的感应功率，进而避免金属层过烧。使用本方法制得的真空玻璃改善了封接区域的密封性能，提高产品合格率，延长了真空玻璃的使用寿命。
附图说明
图1为高频感应焊接头的示意图；
图2为现有技术中感应加热焊接的示意图；
图3为实施例1的焊接示意图；
图4为图3中区域A的放大示意图；
图5为实施例2的焊接示意图；
图6为实施例3的焊接示意图；
图7为实施例4的焊接示意图；
图8为实施例5的焊接示意图；
其中，1玻璃基板、2金属层、21金属层拐角区域的外缘、22金属层拐角区域的内缘、23金属层宽度方向中线、3高频感应焊接头、4行进路线。
具体实施方式
下面利用实施例对本发明进行更全面的说明。本发明可以体现为多种不同形式，并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。
为了易于说明，在这里可以使用诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位（旋转90度或位于其他方位），这里所用的空间相对说明可相应地解释。
实施例1
如图3和图4所示为本发明真空玻璃的感应加热焊接方法的第一种具体实施方式，在本实施例中，待封接的玻璃基板1幅面为方形玻璃，在玻璃基板1的周边的封接区域内预先设置了金属层2，金属层2在其4个拐角区域的内缘和外缘均为直角，在金属层2上布设有连续的焊料，在对金属层2直线段进行焊接时，高频感应焊接头3的中心与金属层2宽度方向中线对准匀速行进，其行进路线4为直线；对金属层2的拐角区域进行焊接时，向外侧偏移高频感应焊接头3的行进路线4，使高频感应焊接头3在行进过程中，其中心偏离金属层2宽度方向中线，从而降低拐角区域内金属层2的感应功率，偏移离距离应小于一半的金属层2的宽度。
实施例2
如图5所示为本发明真空玻璃的感应加热焊接方法的第二种具体实施方式，在本实施例中，待封接的玻璃基板1幅面为方形玻璃，在玻璃基板1的周边的封接区域内预先设置了金属层2，在金属层2上布设有连续的焊料，在对金属层2直线段进行焊接时，高频感应焊接头3的中心与金属层2宽度方向中线对准匀速行进，其行进路线4为直线；对金属层2的拐角区域进行焊接时，保持高频感应焊接头3的行进路线不变,参考图2，即金属层2宽度方向中线相交后，所连接形成的闭合图形的边。通过改变拐角区域的金属层2的形状，使金属层拐角区域的外缘21和内缘22成弧形，由此使高频感应焊接头3在行进过程中，其中心向外偏离金属层2中线，从而降低拐角区域内金属层2的感应功率，偏移离距离应小于一半的金属层2的宽度。金属层的宽度优选8mm，金属层在拐角区域内缘的弧形半径优选3mm，金属层在拐角区域外缘的弧形半径优选11mm。
实施例3
如图6所示为本发明真空玻璃的感应加热焊接方法的第三种具体实施方式，在本实施例中，待封接的玻璃基板1幅面为圆形，在玻璃基板1的周边的封接区域内预先设置了圆环形的金属层2，圆环的宽度为d，圆环内圆的半径为r，本实施例中的金属层2无直线段，全部为拐角区域，对于拐角区域的焊接方法与实施例1中描述的基本相同，向外侧偏移高频感应焊接头3的行进路线4，使高频感应焊接头3在行进过程中，其中心线偏离金属层2宽度方向中线23，从而降低拐角区域内金属层2的感应功率，高频感应焊接头3中心的运行轨迹是与圆环形金属层2同心的圆形，该圆形的半径为R,r+d/2＜R＜r+d。
实施例4
如图7所示为本发明真空玻璃的感应加热焊接方法的第四种具体实施方式，与实施例1的焊接方式基本相同，不同之处在于，本实施例中玻璃基板1幅面为梯形。
实施例5
如图8所示为本发明真空玻璃的感应加热焊接方法的第五种具体实施方式，与实施例1的焊接方式基本相同，不同之处在于，本实施例中玻璃基板1幅面为三角形。
以上结合附图仅描述了本申请的几个优选实施例，但本申请不限于此，凡是本领域普通技术人员在不脱离本申请的精神下，做出的任何改进和/或变形，均属于本申请的保护范围。

Claims (6)

1.一种真空玻璃的感应加热焊接方法，真空玻璃包括上玻璃基板和下玻璃基板，在上玻璃基板和下玻璃基板待封接区域制备有金属层，在下玻璃基板待封接区域金属层上面布设连续的焊料，叠合上玻璃基板和下玻璃基板，对真空玻璃待封接区域进行感应加热焊接，焊接时，高频感应焊接头中心沿着金属层宽度方向中线行进，其特征在于，在对金属层拐角区域进行感应加热时，改变高频感应焊接头中心的运行轨迹与金属层宽度方向中线的相对位置，使高频感应焊接头中心的运行轨迹与金属层宽度方向中线相偏离，高频感应焊接头中心的运行轨迹与金属层宽度方向中线相偏离的距离小于一半的金属层宽度，从而降低拐角区域内金属层的感应功率，以避免该区域内的金属层过度加热。
2.如权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，所述改变高频感应焊接头中心的运行轨迹与金属层宽度方向中线的相对位置的方式为：高频感应焊接头中心在拐角区域的运行轨迹位于金属层宽度方向中线外侧。
3.如权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，所述改变高频感应焊接头中心的运行轨迹与金属层宽度方向中线的相对位置的方式为：改变金属层的形状，使金属层在拐角区域的内缘和外缘均为弧形。
4.如权利要求3所述的焊接方法，其特征在于，所述金属层在拐角区域内缘的弧形半径为r，金属层在拐角区域外缘的弧形半径为R,金属层直线段的宽度为d，d＝R-r。
5.如权利要求4所述的焊接方法，其特征在于，所述金属层的宽度为8mm，金属层在拐角区域内缘的弧形半径为3mm，金属层在拐角区域外缘的弧形半径为11mm。
6.如权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，所述玻璃基板幅面为圆形时，设置在玻璃基板待封接区域的金属层形状为圆环形，圆环的宽度为d，圆环内圆的半径为r，高频感应焊接头中心的运行轨迹是与圆环形同心的圆形，圆形的半径为R,r+d/2＜R＜r+d。
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