真空腔體的焊接工藝

鋁合金真空腔體密封水道焊接，有其特別的重要性。鋁合金焊接本身就因為其特殊的物理性能，容易出現(xiàn)氣孔，裂紋等缺陷。鋁合金真空腔密封水道的焊接更加增添了焊接的難度，鋁合金從固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)時，無明顯的顏色變化，所以不易判斷母材溫度，焊接預(yù)熱溫度過低，起弧困難，焊接預(yù)熱過高，影響母材組織性能，因此焊接預(yù)熱溫度，焊接速度的控制，都有很高的要求。另外，此零件焊接缺陷及其敏感，任何焊接不連續(xù)缺陷都是不允許的，焊后機加表面仍不允許出現(xiàn)氣孔等缺陷，精加后先對零件進行氦氣泄漏檢測，檢測要求氦測儀保持在1×10-9ATM CC/MEC以上，不漏；氦測后水壓測試，水壓保持120PISG，要求保壓1h不漏，因此，鋁合金水道蓋板與真空腔體水道進行焊接的焊接難度較大，因此焊接工藝是非常重要的。

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，也帶來對焊縫密封性的苛刻要求，微小的泄漏難檢、難補、難消除。實踐證明，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的情況下，采用氦質(zhì)譜檢漏，仍可能發(fā)現(xiàn)漏孔，達不到漏率要求。因此對超高真空容器來講，須采用高靈敏度的氦質(zhì)譜進行檢漏。

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

一是防止熱裂紋的產(chǎn)生，其產(chǎn)生機理是在焊縫一次結(jié)晶中，低熔點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。

真空腔體制作注意事項

為了減小腔體內(nèi)壁的表面積，通常用噴砂或電解拋光的方式來獲得平坦的表面。超高真空系統(tǒng)的腔體，更多的是利用電解拋光來進行表面處理。

焊接是真空腔體制作中重要的環(huán)節(jié)之一。為避免大氣中熔化的金屬和氧氣發(fā)生化學反應(yīng)從而影響焊接質(zhì)量，通常采用弧焊來完成焊接。弧焊是指在焊接過程中向鎢電極周圍噴射保護氣體，以防止熔化后的高溫金屬發(fā)生氧化反應(yīng)。

真空腔體的焊接原則

超高真空腔體的弧焊接，原則上必須采用內(nèi)焊，即焊接面是在真空一側(cè)，以免存在死角而發(fā)生虛漏。

真空腔體的內(nèi)壁表面吸附大量的氣體分子或其他有機物，成為影響真空度的放氣源。為實現(xiàn)超高真空，要對腔體進行150——250℃的高溫烘烤，以促使材料表面和內(nèi)部的氣體盡快放出。烘烤方式有在腔體外壁纏繞加熱帶、在腔體外壁固定鎧裝加熱絲或直接將腔體置于烘烤帳篷中。比較經(jīng)濟簡單的烘烤方法是使用加熱帶，加熱帶的外面再用鋁箔包裹，防止熱量散失的同時也可使腔體均勻受熱。