半导体照明网讯 蓝宝石长晶生产装置中的加热体是由钨制造的，它是蓝宝石生产工艺中最为关键的灵魂性部件。

　　加热体的主要材料是钨。钨的纯度为99.95%，密度为19.3g/cm3，硬度69HRA Min，是一种钢灰色至锡白色的坚硬金属，其熔点为3422°C，在所有金属中最高，抗张强度也最高(1650°C时)。由于钨金属本身熔点高，因此具有高纯度、高密度和优良抗高温蠕变的性能，目前已被广泛应用于蓝宝石生长炉内的长晶加热体、钨坩埚支撑件以及连接件等部件。

　　加热体经使用5～6炉长晶后，坩埚的钨及热场中的钼等金属材料在2500℃高温环境下升华并在加热体钨杆上逐步沉积，致使钨杆直径逐渐变粗，电阻逐步变小，最终因无法满足生产要求而报废。亦或者因加热体变脆或使用操作不当，致使蓝宝石长晶加热体断裂。综上所述，必须对蓝宝石长晶加热体进行焊接和修复。

　　对蓝宝石长晶加热体的修复焊接主要采用钨极惰性气体保护焊，国际上通称为TIG焊，其工作原理是使用铈钨电极，氩气保护，电流直流正接。为减少或排除因弧长变化而引起的电流波动，应采用具有陡降或恒流外特性的电源。钨极气体保护电弧焊是用钨棒作为电极加上氩气进行保护的焊接方法。焊接时氩气从焊枪的喷嘴中连续喷出，在电弧周围形成保护层隔绝空气，以防止其对钨极、熔池及邻近热影响区的，从而获得优质的焊缝。其优点是热源和填充焊丝可分别控制，热输入容易调节，因此可进行全方位焊接。另由于填充焊丝不通过电流，故不产生飞溅，焊缝成型美观。

　　钨极惰性气体保护焊与其它焊接方法相比，具有以下特点：(1)电弧和熔池的可见性好，焊接过程中可根据熔池情况调节焊接参数。(2)焊接过程操作方便，没有熔渣或很少有熔渣。(3)电弧在保护气流的压缩下热量集中，焊接速度较快，熔池较小，热影响区窄，焊件焊后变形小。

　　我们焊接钨加热体焊机为逆变直流氩弧焊机(水冷焊枪)，逆变弧焊机是一种新型、高效、节能直流焊接电源，采用高频增压引弧，及脉冲热引弧设计，起弧性能佳，工作电压范围宽，电网适应能力强，负载持续率高。集中了晶体管通过电流能力强，场效应管开关频率高的优点，是一种理想的焊接电源。为了保证焊透钨棒，在焊接前需要把铈钨钨极磨出斜口。在加热体钨杆与铜法兰焊接时必须使用焊粉，焊粉主要材料为硼辉、硼砂水溶硼砂和铜焊粉，焊接电流为约350A。由于钨有再结晶发脆的倾向，因此要尽可能采用高的焊接速度，在焊接钨时最好先将焊件预热至400℃～500℃左右。

　　焊接过程中根据加热体的具体要求可以加或者不加填充钨焊丝。焊接操作的控制中“电流”是最重要的操作条件，因为其与渗透的深度，焊接速度和焊道的品质皆有关。

　　安全防护措施

　　氩弧焊工作现场要有良好的通风装置，以排出有害气体及烟尘。在焊接工作量大的地方，安装几台轴流风机向外排风。加热体要良好接地，焊枪电缆和地线要用金属编织线屏蔽，在使用焊机时必须穿戴好工作服、帽及手套，应做好个人防护，避免弧光、烧伤或烤伤。