EP級316L不?鋼管外軌式氬銲製程參數研究

陳 宇杰, Kuang-Hua Hou, 周 繼榮

Research output: Contribution to journalJournal Article peer-review

Abstract

     隨著半導體產業的蓬勃發展,業界間的競爭日趨激烈,為了確保產品的良率與降 低生產成本。對於晶圓生產過程中所使用的超高純度製程氣體,除了對於純度的要求更嚴 格外,其輸送方式廣泛應用電解拋光級(Electro-polished grade,EP級)316L不?袗?管 路,以降低製程氣體被污染的可能性。因此EP級管路的銲接品質不僅影響產品品質和生產 成本,更由於其所輸送的製程氣體具有高度危險性,因此對於工業安全的維護更形重要。 EP級管路的銲接方法主要是利用半自動外軌式氬銲製程(Orbital GTA Welding),本研究的主 要目的是建立外軌式氬銲製程規範,包括銲接參數選擇、背覆氣體壓力控制、以及銲接氧 化╱污染預防等,以期能穩定地生產無銲接缺陷的高品質銲件。   本研究針對不同管徑之EP級316L管件進行對銲試驗,所使用的管徑包括:φ1/4"(6.35 mm)、φ3/8"(9..53mm)及φ1/2"(12.7mm)。為保持銲道均勻穩定,圓周銲過程區分為四個 區間(Level),相關銲接參數包括脈衝頻率、峰值電流、背景電流、銲接速度、緩升╱緩降 電流控制等,以期達到全滲透、無銲接缺陷的目的。銲接過程中管內所持續輸入之高純度 背覆保護氬氣除了避免氧化污染外,更提供適當的氣壓以防止熔融金屬與銲根過度下陷 (Sagging)。本研究發現在外軌式銲接週期即將結束前,由於氣體洩漏途徑變小而導致管內 背覆氬氣壓力明顯上昇,進一步造成銲根內縮(Suck-back)與外銲冠高凸的銲接缺陷。實驗 結果證明,此種壓力突升的狀況與相關缺陷可經由在背覆氬氣來源端加裝一個壓力控制閥 而成功地排除。在銲接過程中,適當背覆氣體壓力所對應的氬氣流量隨著管徑大小及長度 而改變,尤其是較小的管徑(1/4")隨著管長增加而發生顯著的壓降現象,若是背覆氣體流 量不進行相對應之調整,將可能因為背覆氣體壓力不足而導致銲根過度下陷,本研究將討 論如何有系統地決定銲接中適當的背覆氣體壓力與相對應的氬氣流量。
Original languageChinese (Traditional)
Pages (from-to)60-67
Journal銲接與切割
Volume9
Issue number3
StatePublished - 1999

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