真空腔體——焊接工藝介紹

目前，超高真空容器普遍采用不銹鋼。真空腔體應(yīng)該講，不銹鋼的可焊性和焊接工藝性是良好的，為什么要提出超高真空容器對(duì)焊縫的要求呢?其原因是超高真空容器要求泄漏率很低，也帶來(lái)對(duì)焊縫密封性的苛刻要求，微小的泄漏難檢、難補(bǔ)、難消除。實(shí)踐證明，非超高真空容器通常采用壓力檢漏法不能滿足超高真空容器漏率的要求，亦即在壓力檢漏檢不出漏點(diǎn)的情況下，采用氦質(zhì)譜檢漏，仍可能發(fā)現(xiàn)漏孔，達(dá)不到漏率要求。因此對(duì)超高真空容器來(lái)講，須采用高靈敏度的氦質(zhì)譜進(jìn)行檢漏。

為保證焊縫滿足超高真空容器漏率的要求，針對(duì)不銹鋼，焊接工藝上主要應(yīng)解決兩個(gè)問(wèn)題，

一是防止熱裂紋的產(chǎn)生，其產(chǎn)生機(jī)理是在焊縫一次結(jié)晶中，低熔點(diǎn)共晶物聚積在焊縫中心線處，在熱應(yīng)力的作用下形成。同時(shí)真空腔體應(yīng)防止碳化物形成，造成脆硬組織裂紋。

二是盡可能減少焊接缺陷的產(chǎn)生。

真空腔體——真空度的分類(lèi)

真空腔體可以按照真空度進(jìn)行分類(lèi)，包括粗或低真空度(< 760, > 1 torr)，中真空度(< 1, >10-3 torr)，高真空度(< 10-3, >10-8 torr)，超高真空度(< 10-8 torr)，以及非真空的高壓力 (> 760 torr)。真空腔的寬度和外徑等常規(guī)尺寸是非常重要的參數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)鐘形罩或柱形腔體的可選直徑是12英寸，14英寸，18英寸和24英寸。

真空腔體或者真空組件的可選項(xiàng)包括法蘭、裝配形式、表面拋光或電拋光、開(kāi)口或傳導(dǎo)口，加熱器和冷卻方式等。

真空腔體烘烤注意事項(xiàng)

真空腔體烘烤時(shí)的真空度變化結(jié)果，烘烤采用纏繞加熱帶的方式。當(dāng)真空度達(dá)到約10-3 Pa時(shí)，開(kāi)始給加熱帶逐漸通電加熱，保持腔體在150℃下進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間烘烤。烘烤過(guò)程中關(guān)閉離子泵，同時(shí)也給離子泵通電進(jìn)行加熱烘烤，這時(shí)的真空腔體只靠分子泵和前級(jí)泵來(lái)排氣。隨著腔體溫度的升高，腔體內(nèi)表面吸附的水蒸氣等氣體分子大量放出，真空度會(huì)迅速惡化。氣體的放出量隨著烘烤時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸減少，因此真空度也逐步好轉(zhuǎn)。停止烘烤時(shí)，切斷加熱帶和離子泵的烘烤電源，然后趁腔體仍處在高溫的狀態(tài)下對(duì)鈦升華泵進(jìn)行除氣處理。鈦升華泵的除氣處理是指給Ti絲通電加熱，但又控制溫度在Ti升華溫度之下的操作。鈦升華泵除氣處理的目的是清除吸附在Ti絲表面的氣體分子以及其他可能的污染物，以確保鈦升華泵的正常工作。充分完成鈦升華泵的除氣處理之后，啟動(dòng)離子泵和鈦升華泵，加大真空排氣的力度。隨著排氣力度的增大和由于腔體溫度降低而放出氣體的減少，系統(tǒng)的真空度會(huì)迅速好轉(zhuǎn)。

新完成的腔體一次烘烤時(shí)，一般需要一周時(shí)間，重復(fù)烘烤后單獨(dú)的烘烤時(shí)間可以適當(dāng)減少。為了更準(zhǔn)確地測(cè)量真空度，停止烘烤后也應(yīng)該對(duì)真空計(jì)進(jìn)行除氣處理。如果真空泵能力充分而且烘烤時(shí)間充足的話，烘烤后真空度可提升幾個(gè)數(shù)量級(jí)。