CN113280676A - 一种新型水冷热屏结构及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种新型水冷热屏结构及制备工艺,所述结构包括并列设置的内壁金属排、外壁金属排,安装在内壁金属排、外壁金属排上端的大口端环,安装在内壁金属排、外壁金属排下端的小口端环以及安装在内壁金属排、外壁金属排之间的导条金属带;所述方法包括:按顺序依次制备大口端环、小口端环、内壁金属排、导条金属带、外壁金属排,并在制备过程中将其连接组装;本发明整体结构设计合理,采用槽结构插配,稳定可靠;而采用组装的方式能够有效地简化加工工艺,能够在显著拉速单晶体拉速的前提下进一步地降低加工成本、缩短制造周期,适合大规模生产。

Description

一种新型水冷热屏结构及其制备工艺
技术领域
本发明涉及水冷热屏的制备技术领域,具体涉及一种新型水冷热屏结构的制备工艺。
背景技术
目前直拉单晶过程中,提高效率的最有效途径是提交热换器的导热速率。
而水冷热屏作为直拉单晶的热换器,对其进行改进能够有效地提高直拉单晶过程中的效率。
传统的水冷热屏制造主要是五轴加工,没有导流槽旋流槽对插配合,存在以下问题:
①内腔水流方向容易散流溢流;
②加工难度大,制造周期长;
③结构重,制造成本昂贵,涉及五轴加工设备;
并且,目前大部分水冷热屏均采用铜为原料进行制造;然而铜具有较高的热导率,但是其强度不高,特别是其高温强度低限制了它的使用。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术存在缺陷,提供一种新型水冷热屏结构的制备工艺。
本发明的技术方案为:一种新型水冷热屏结构,包括并列设置的内壁金属排、外壁金属排,安装在内壁金属排、外壁金属排上端的大口端环,安装在内壁金属排、外壁金属排下端的小口端环以及安装在内壁金属排、外壁金属排之间的导条金属带;
所述大口端环、小口端环、内壁金属排、外壁金属排、导条金属带铜铬合金;
所述内壁金属排上、下两端开设有第一对接槽;内壁金属排上、下两端内壁开设有第一限位槽;内壁金属排内壁从上之下依次均匀设置有第一安装槽;
所述外壁金属排上、下两端开设有第二对接槽;外壁金属排上、下两端内壁开设有第二限位槽;外壁金属排内壁从上之下依次均匀设置有第二安装槽;
所述第一对接槽、第二对接槽同结构;所述第一限位槽、第二限位槽同结构;所述第一安装槽、第二安装槽同结构;
所述大口端环左、右两端分别开设有与第一对接槽、第二对接槽对应的第一对接插块;大口端环左、右两端分别开设有与第一限位槽、第二限位槽对应的第一限位块;
所述小口端环左、右两端分别开设有与第一对接槽、第二对接槽对应的第二对接插块;小口端环左、右两端分别开设有与第一限位槽、第二限位槽对应的第二限位块;
所述导条金属带有多个,多个导条金属带两端均设置有与第一安装槽、第二安装槽对应的安装块。
进一步地,所述第一对接插块焊接在对应的第一对接槽、第二对接槽内;所述第二对接插块焊接在对应的第一对接槽、第二对接槽内。
进一步地,所述第一限位块通过高温固胶粘贴在对应的第一限位槽、第二限位槽内;所述第二限位块通过高温固胶粘贴在对应的第一限位槽、第二限位槽内。
进一步地,所述导条金属带焊接在内壁金属排、外壁金属排之间;且安装块通过高温固胶粘贴在对应的第一安装槽、第二安装槽内。
进一步地,所述内壁金属排、外壁金属排前、后侧壁上均设置有焊接槽,且焊接槽槽口处由内之外依次设置有第三限位槽、第三限位块;金属排卷筒状后内壁金属排之间、外壁金属排之间分别通过焊接槽焊接,且内壁金属排之间的第三限位槽、第三限位块通过高温固胶粘贴,外壁金属排之间的第三限位槽、第三限位块通过高温固胶粘贴。
进一步地,一种新型水冷热屏结构的制备工艺,具体包括:
S1:制备大口端环;具体为:下料,锻造,热处理,车外形;
S2:制备小口端环;具体为:下料,锻造,热处理,车外形;
S3:制备内壁金属排并与大口端环、小口端环连接;具体为:水切割扇形下料,铣外形,折弯呈桶状,与大口端环、小口端环连接;
S4:制备导条金属带并与内壁金属排连接;
S5:制备外壁金属排,并与大口端环、小口端环、内壁金属排连接;具体为:水切割扇形下料,铣外形,折弯呈桶状,与内壁金属排对插配合后与导条金属带连接,然后与大口端环、小口端环连接。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
1、本发明整体结构设计合理,采用槽结构插配,稳定可靠;而采用组装的方式能够有效地简化加工工艺,能够在显著拉速单晶体拉速的前提下进一步地降低加工成本、缩短制造周期,适合大规模生产;
2、本发明整体结构采用Cu-Cr合金;Cu-Cr合金与纯铜相比具有较高的耐高温性能,在提高换热器的热导率的前提下还可以极大提高换热器的使用寿命。
附图说明
图1是本发明的剖视图;
其中,1-大口端环、11-第一对接插块、12-第一限位块、2-小口端环、21-第二对接插块、22-第二限位块、3-内壁金属排、31-第一对接槽、32-第一限位槽、33-第一安装槽、4-外壁金属排、41-第二对接槽、42-第二限位槽、43-第二安装槽、5-导条金属带、51-安装块。
具体实施方式
实施例:如图1所示的一种新型水冷热屏结构,包括并列设置的内壁金属排3、外壁金属排4,安装在内壁金属排3、外壁金属排4上端的大口端环1,安装在内壁金属排3、外壁金属排4下端的小口端环2以及安装在内壁金属排3、外壁金属排4之间的导条金属带5;
大口端环1、小口端环2、内壁金属排3、外壁金属排4、导条金属带5铜铬合金;
内壁金属排3上、下两端开设有第一对接槽31;内壁金属排3上、下两端内壁开设有第一限位槽32;内壁金属排3内壁从上之下依次均匀设置有第一安装槽33;
外壁金属排4上、下两端开设有第二对接槽41;外壁金属排4上、下两端内壁开设有第二限位槽42;外壁金属排4内壁从上之下依次均匀设置有第二安装槽43;
第一对接槽31、第二对接槽41同结构;第一限位槽32、第二限位槽42同结构;第一安装槽33、第二安装槽43同结构;
大口端环1左、右两端分别开设有与第一对接槽31、第二对接槽41对应的第一对接插块11;大口端环1左、右两端分别开设有与第一限位槽32、第二限位槽42对应的第一限位块12;
小口端环2左、右两端分别开设有与第一对接槽31、第二对接槽41对应的第二对接插块21;小口端环2左、右两端分别开设有与第一限位槽32、第二限位槽42对应的第二限位块22;
导条金属带5有4个,4个导条金属带5两端均设置有与第一安装槽33、第二安装槽43对应的安装块51。
其中,第一对接插块11焊接在对应的第一对接槽31、第二对接槽41内;第二对接插块21焊接在对应的第一对接槽31、第二对接槽41内;
第一限位块12通过高温固胶粘贴在对应的第一限位槽32、第二限位槽42内;第二限位块22通过高温固胶粘贴在对应的第一限位槽32、第二限位槽42内;
导条金属带5焊接在内壁金属排3、外壁金属排4之间;且安装块51通过高温固胶粘贴在对应的第一安装槽33、第二安装槽43内;
内壁金属排3、外壁金属排4前、后侧壁上均设置有焊接槽,且焊接槽槽口处由内之外依次设置有第三限位槽、第三限位块;金属排卷筒状后内壁金属排3之间、外壁金属排4之间分别通过焊接槽焊接,且内壁金属排3之间的第三限位槽、第三限位块通过高温固胶粘贴,外壁金属排4之间的第三限位槽、第三限位块通过高温固胶粘贴。
本实施例新型水冷热屏结构的制备工艺,具体包括:
S1:制备大口端环1;具体为:下料,锻造,热处理,车外形、第一对接插块11及第一限位块12;其中,第一对接插块11长度为5mm;
S2:制备小口端环2;具体为:下料,锻造,热处理,车外形、第二对接插块21及第二限位块22;其中,第二对接插块21长度为5mm;
S3:制备内壁金属排3并与大口端环1、小口端环2连接,内壁金属排3为扇形结构;具体为:水切割扇形下料,铣外形、第一对接槽31、第一限位槽32、第一安装槽33、焊接槽、第三限位槽及第三限位块,第一安装槽33在外折弯呈桶状,与大口端环1、小口端环2连接;其中,第一对接槽31深度为5mm,第一安装槽33深度为1mm;外折弯呈桶状后内壁金属排3前、后端通过焊接槽、第三限位槽、第三限位块连接;
S4:制备导条金属带5并与内壁金属排3连接;其中,导条金属带5为宽条状;安装块51长1mm;
S5:制备外壁金属排4,并与大口端环1、小口端环2、内壁金属排3连接,外壁金属排4为扇形结构;具体为:水切割扇形下料,铣外形、第二对接槽41、第二限位槽42、第二安装槽43、焊接槽、第三限位槽及第三限位块,第二安装槽43在内折弯呈桶状,与内壁金属排3对插配合后与导条金属带5连接,然后与大口端环1、小口端环2连接;内折弯呈桶状后外壁金属排43前、后端通过焊接槽、第三限位槽、第三限位块连接。
需要说明的是,本实施例铜铬合金具体采用铬锆铜;且由于本实施例工艺中涉及下料、锻造、热处理、车外形等均为常规合金制造、机械加工工艺,在此不进行赘述。

Claims (6)

1.一种新型水冷热屏结构,其特征在于,包括并列设置的内壁金属排(3)、外壁金属排(4),安装在内壁金属排(3)、外壁金属排(4)上端的大口端环(1),安装在内壁金属排(3)、外壁金属排(4)下端的小口端环(2)以及安装在内壁金属排(3)、外壁金属排(4)之间的导条金属带(5);
所述大口端环(1)、小口端环(2)、内壁金属排(3)、外壁金属排(4)、导条金属带(5)铜铬合金;
所述内壁金属排(3)上、下两端开设有第一对接槽(31);内壁金属排(3)上、下两端内壁开设有第一限位槽(32);内壁金属排(3)内壁从上之下依次均匀设置有第一安装槽(33);
所述外壁金属排(4)上、下两端开设有第二对接槽(41);外壁金属排(4)上、下两端内壁开设有第二限位槽(42);外壁金属排(4)内壁从上之下依次均匀设置有第二安装槽(43);
所述第一对接槽(31)、第二对接槽(41)同结构;所述第一限位槽(32)、第二限位槽(42)同结构;所述第一安装槽(33)、第二安装槽(43)同结构;
所述大口端环(1)左、右两端分别开设有与第一对接槽(31)、第二对接槽(41)对应的第一对接插块(11);大口端环(1)左、右两端分别开设有与第一限位槽(32)、第二限位槽(42)对应的第一限位块(12);
所述小口端环(2)左、右两端分别开设有与第一对接槽(31)、第二对接槽(41)对应的第二对接插块(21);小口端环(2)左、右两端分别开设有与第一限位槽(32)、第二限位槽(42)对应的第二限位块(22);
所述导条金属带(5)有多个,多个导条金属带(5)两端均设置有与第一安装槽(33)、第二安装槽(43)对应的安装块(51)。
2.根据权利要求1所述的一种新型水冷热屏结构,其特征在于,所述第一对接插块(11)焊接在对应的第一对接槽(31)、第二对接槽(41)内;所述第二对接插块(21)焊接在对应的第一对接槽(31)、第二对接槽(41)内。
3.根据权利要求1所述的一种新型水冷热屏结构,其特征在于,所述第一限位块(12)通过高温固胶粘贴在对应的第一限位槽(32)、第二限位槽(42)内;所述第二限位块(22)通过高温固胶粘贴在对应的第一限位槽(32)、第二限位槽(42)内。
4.根据权利要求1所述的一种新型水冷热屏结构,其特征在于,所述导条金属带(5)焊接在内壁金属排(3)、外壁金属排(4)之间;且安装块(51)通过高温固胶粘贴在对应的第一安装槽(33)、第二安装槽(43)内。
5.根据权利要求1所述的一种新型水冷热屏结构,其特征在于,所述内壁金属排(3)、外壁金属排(4)前、后侧壁上均设置有焊接槽,且焊接槽槽口处由内之外依次设置有第三限位槽、第三限位块;金属排卷筒状后内壁金属排(3)之间、外壁金属排(4)之间分别通过焊接槽焊接,且内壁金属排(3)之间的第三限位槽、第三限位块通过高温固胶粘贴,外壁金属排(4)之间的第三限位槽、第三限位块通过高温固胶粘贴。
6.根据权利要求1~6任意一项所述的一种新型水冷热屏结构的制备工艺,其特征在于,具体包括:
S1:制备大口端环(1);具体为:下料,锻造,热处理,车外形;
S2:制备小口端环(2);具体为:下料,锻造,热处理,车外形;
S3:制备内壁金属排(3)并与大口端环(1)、小口端环(2)连接;具体为:水切割扇形下料,铣外形,折弯呈桶状,与大口端环(1)、小口端环(2)连接;
S4:制备导条金属带(5)并与内壁金属排(3)连接;
S5:制备外壁金属排(4),并与大口端环(1)、小口端环(2)、内壁金属排(3)连接;具体为:水切割扇形下料,铣外形,折弯呈桶状,与内壁金属排(3)对插配合后与导条金属带(5)连接,然后与大口端环(1)、小口端环(2)连接。
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