一种晶体生长设备用波纹管的制作方法

本实用新型属于金属波纹管领域，具体地说是一种晶体生长设备用波纹管。

背景技术：

传统的压缩型焊接波纹管，每一波由凹凸两种波片构成，凹凸波片间的距离为波距，将多个凹凸波片组合焊接后组成波纹管，波纹管的自由长度为凹凸波片的波距之和。工作过程可以从自由状态进行压缩，一般压缩量为自由长度的60％～80％。为满足自由长度需求，通常需要考虑波片的厚度、凹凸波片之间的刚度等因素。传统的压缩型焊接波纹管主要用于需要经常从自由状态进行压缩满足工作需求，同时尽量满足刚度线性的工作环境。

晶体生长设备中用于连接坩埚的波纹管，主要伴随其它设备完成熔料、稳定、引晶、放肩、等径、收尾、停炉等过程。要求波纹管真空漏率和寿命等符合要求，同时在提升过程中波纹管稳定性要好，不得扭曲，以免碰到波纹管内部的轴，且在使用前要方便与坩埚连接。另外用于晶体生长设备所需波纹管的性价比要高，既在充分满足寿命的情况下，价格要实惠。

技术实现要素：

为了满足用于晶体生长设备所需波纹管的上述要求，本实用新型的目的在于提供一种晶体生长设备用波纹管。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

本实用新型的波纹管具有多个波片，每个所述波片均为圆环状，内外边缘分别设有内径直边及外径直边，该内径直边与外径直边之间为环带，所述环带上均布有多个波形；位于奇数位置的所述波片的外径直边与下方波片的外径直边焊接，位于偶数位置的所述波片的内径直边与下方波片的内径直边焊接，进而形成所述波纹管。

其中：所述波形为向上凸起的弧形，各所述波片上的波形数量相同，且一一对应；所述波片上环带内外两侧的内径直边与外径直边在同一平面上，所述波纹管自由长度与各所述波片的厚度之和相等；所述波纹管的单波拉伸长度为环带的0.1～0.2倍；各所述波片冲压而成。

本实用新型的优点与积极效果为：

1.本实用新型的波纹管在工作过程中，受重力和波片间拉力影响，稳定性好，很难发生弯曲现象，避免了波纹管内径与中轴的接触。

2.本实用新型的波片环带中部设计有波形，可以在多个波片焊接后组成的波纹管拉伸性能优势明显，单波拉伸长度大约为环带的0.15倍，极大满足波纹管位移需求。

3.本实用新型的波纹管自由长度约为波片厚度之和，照比传统压缩型波纹管自由长度低，方便使用前与坩埚的安装。

4.本实用新型可以方便内外径焊接，确保真空漏率、外观、寿命等满足波纹管设计要求。

5.本实用新型的波片仅一种型号，仅需一种模具冲压而成，工艺简单，成本较低。

6.本实用新型的波片间应力较小，波纹管寿命较长。

附图说明

图1为本实用新型自由状态的立体结构示意图；

图2为图1中的局部放大图；

图3为本实用新型拉伸状态的结构示意图；

其中：1为波片，2为环带，3为内径直边，4为外径直边，5为波形，6为自由状态，7为拉伸状态。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

如图1～3所示，本实用新型的波纹管具有多个波片1，每个波片1均为圆环状；本实用新型的波片1的材质可根据使用环境决定，一般采用SUS316L不锈钢，厚度为0.15mm～0.2mm。

波片1的内外边缘分别设有内径直边3及外径直边4，为了让相邻两波片1贴合紧密，方便进行焊接。内径直边3与外径直边4之间为环带2，环带2上均布有多个波形5。波形5为向上凸起的弧形，各波片1上的波形5数量相同，且一一对应。若把一个波片1的环带2比作一只弹簧，波形5就好比是弹簧的“节”，可以进行上下拉伸移动，且弹性较小。同等材质与壁厚情况下，环带2越宽，上下摆动范围越大，弹性越小。

位于奇数位置的波片1的外径直边4与下方波片1的外径直边4焊接，位于偶数位置的波片1的内径直边3与下方波片1的内径直边3焊接。多个波片1焊接后，组成波纹管，每波之间靠自身重力、自身波形贴合一起，形成自由状态6。工作时，根据工作需要，进行上下移动，形成拉伸状态7。本实用新型的波片1仅需一种模具冲压而成，波片1上环带2内外两侧的内径直边3与外径直边4在同一平面上，波纹管自由长度与各波片1的厚度之和相等。波纹管的单波拉伸长度为环带2的0.1～0.2倍，视波纹管的材质和壁厚的不同来确定，优选为0.15倍。

本实用新型的波纹管具有如下优势：

优势1，安全。工作过程中，在晶体生长设备坩埚的拉动下，本实用新型的波纹管好比一只拉长的拉簧，加之自身的重力、张力，确保了波纹管的稳定性，降低了波纹管与内部中轴的接触，提高了安全系数，克服了传统压缩型波纹管工作过程中，由压缩状态恢复到自由状态，因波片间存在弹力可能导致的扭曲而中轴碰伤波纹管现象的发生。

优势2，寿命长。由于波片1从冲压到焊接，应力小(波片变形量小)，刚度小，波纹管整体往复运动过程中，若无外力破坏，本实用新型的波纹管寿命较长。如采用传统的压缩型波纹管，初始状态要对波纹管进行压缩，然后逐步提升，恢复到自由状态，这样波纹管从初始到最后，一直承受一定的压缩刚度，波与波之间相互作用的力较大且持久存在，多次往复压缩，不仅影响波纹管的寿命，而且还会造成波纹管刚度降低而自由长度缩短。

优势3，安装方便。在安装过程中，由于拉伸本实用新型的波纹管自由长度较小，克服了传统波纹管必须进行压缩安装的弊端，确保了安装方便。

优势4，工艺简单。本实用新型的波纹管仅由一种型号波片焊接而成，冲压、焊接工艺简单；不象传统压缩型波纹管需要凹凸两种波片，而且模具制作、焊接过程复杂。

本实用新型的波纹管在实践过程中除应用于晶体生长设备外，对于工况属于“常态为自由状态，工作需要进行拉伸满足位移需求”的设备也较为适用。