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?yàn)槠涮厥獾奈锢硇阅?，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(shí)，無(wú)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(guò)低，起弧困難，焊接預(yù)熱過(guò)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(jī)加表面仍不允許出現(xiàn)氣孔等缺陷，精加后先對(duì)零件進(jìn)行氦氣泄漏檢測(cè)，檢測(cè)要求氦測(cè)儀保持在1×10-9ATM CC/MEC以上，不漏；氦測(cè)后水壓測(cè)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(jìn)行焊接的焊接難度較大，因此焊接工藝是非常重要的。

真空腔體概述

真空設(shè)備包含很多組件，如真空腔體，真空密封傳導(dǎo)件，視口設(shè)置，真空傳感器，真空顯示表，沉積系統(tǒng)，蒸發(fā)源和蒸發(fā)材料，濺鍍靶材，等離子刻蝕設(shè)備，離子注入設(shè)備，真空爐，真空泵，法蘭，閥門(mén)和管件等。真空設(shè)備常用于脫氣，焊接，制備薄膜涂層，生產(chǎn)半導(dǎo)體/晶圓、光學(xué)器件以及特殊材料等。

基板指的是一個(gè)大的法蘭適配器，可以把一個(gè)位置低的腔體或者鐘形罩連接到真空泵。基板通常有一個(gè)位于中心位置的端口或者法蘭連接裝置，可連接到真空抽氣系統(tǒng)。

脫氣箱或者脫氣室通常是腔體結(jié)構(gòu)，一般帶有鉸鏈接口，可連接不需要高真空環(huán)境的其他裝置，如塑料樣品、血液、粘合劑、化學(xué)制品或其他液體的除氣設(shè)備。

輔助井用于連接抽氣系統(tǒng)和鐘形罩。

基地井整合了基板和真空密封頸，用焊接接頭取代一個(gè)真空密封件，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)基板和密封設(shè)備兩個(gè)部件的功能。

真空腔體中抽氣管道的設(shè)計(jì)原則

為一個(gè)工藝選擇真空泵時(shí)，工藝室和泵之間的抽氣管道可能和泵的選擇一樣重要。要使腔體抽氣速率達(dá)到大，需要筆直的抽氣管道(長(zhǎng)度短)并使用直徑盡可能大的管道。

看起來(lái)似乎很簡(jiǎn)單，但是這里有許多因素需要考慮。實(shí)際上，如果我們從物理學(xué)角度考慮，就可以明確哪些是關(guān)鍵因素。真空腔體

在穩(wěn)定狀態(tài)的條件下，如果抽氣管道內(nèi)沒(méi)有氣源(泄漏)或氣體減少(冷凝)，抽氣管道任何截面的質(zhì)量流量必須相同。簡(jiǎn)單而言，進(jìn)入工藝室的氣體必須從泵出來(lái)。

已知?dú)怏w摩爾流量為M(公斤/摩爾)、抽氣速率為S(立方米/秒)、壓力為P(帕)、溫度為T(mén)(開(kāi)爾文)，則質(zhì)量流量計(jì)算如下：

質(zhì)量流量(公斤/秒)=(M*P*S)/(Ro*T)

Ro=通用氣體常數(shù)

對(duì)于大多數(shù)抽氣系統(tǒng)而言，氣體溫度(T)在抽氣管道中不會(huì)顯著減少，而且可以合理地假定為恒定的。

在此情況下，抽氣管道任何截面(P*S)的乘積(稱為通量)相同。真空腔體

由于抽氣管道的壓力差是氣體流動(dòng)的推動(dòng)力，可見(jiàn)壓力(P)必須在工藝室中為高值，在泵入口為低值。

由于我們假定通量恒定，可見(jiàn)抽氣速率(S)在工藝室為小值，在泵入口為大值(等于泵速)。