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(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。因此對超高真空容器來講，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，針對不銹鋼，焊接工藝上主要應(yīng)解決兩個(gè)問題，

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

真空腔體可以按照真空度進(jìn)行分類，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、開口或傳導(dǎo)口，加熱器和冷卻方式等。

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(jī)物，成為影響真空度的放氣源。為實(shí)現(xiàn)超高真空，要對腔體進(jìn)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(jì)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(shí)也可使腔體均勻受熱。