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真空腔體焊接制造工藝中需要掌握的技術(shù)要求
焊縫是真空制造工藝中容易產(chǎn)生漏孔的區(qū)域之一,常見的焊縫外觀缺陷及其它缺陷,如未熔合、未焊透、夾渣、氣孔、裂紋及內(nèi)應(yīng)力都是超高真空系統(tǒng)中的漏孔或者虛漏源的隱患。為了大程度地減少焊縫缺陷,便于檢測,超高真空要求焊接的零部件使焊縫盡量處在真空側(cè),大氣側(cè)焊縫僅作為間斷加強(qiáng)焊縫,同時使大數(shù)量的焊縫能在制造階段分別測試,在終裝配前給予矯正。由于一些零部件的截面尺寸小,內(nèi)壁施焊受到限制,某些部位只能采用大氣側(cè)焊縫,焊縫應(yīng)一次焊好,以避免兩次焊接時造成有害空間,那么真空腔體必須保證單面焊雙面成型的效果優(yōu)良。
另外還應(yīng)該指出,由于壓差、振動和熱循環(huán)等原因在接頭內(nèi)產(chǎn)生的應(yīng)力和應(yīng)變,可能會使含有缺陷的焊縫產(chǎn)生裂紋從而使焊縫受損,或者在使用過程中焊縫受腐蝕,這樣就可能形成漏點(diǎn)。
因而所采用的焊接方法必須在這些條件下能使焊縫的漏率滿足技術(shù)要求。
真空腔體制造技術(shù)介紹
真空腔體在薄膜涂層、微電子、光學(xué)器件和材料制造中,是一種能適應(yīng)高真空環(huán)境的特殊容器。真空腔體通常包括一系列部品——如鐘形罩、基板、傳動軸以及輔助井——這些構(gòu)成一個完整的真空腔體。
復(fù)雜的真空腔體通常需要定制,即針對應(yīng)用終端進(jìn)行專門的設(shè)計(jì)和制作。某些常見的真空腔體已經(jīng)過預(yù)先設(shè)計(jì),如手套箱、焊接室、脫氣箱、表面分析真空腔等。例如脫氣箱和手套箱一般采用低真空環(huán)境,可用于焊接,或用于塑料制品、復(fù)合材料層壓板、封裝組件等的脫氣。
真空腔體烘烤注意事項(xiàng)
真空腔體烘烤時的真空度變化結(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,開始給加熱帶逐漸通電加熱,保持腔體在150℃下進(jìn)行長時間烘烤。烘烤過程中關(guān)閉離子泵,同時也給離子泵通電進(jìn)行加熱烘烤,這時的真空腔體只靠分子泵和前級泵來排氣。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,真空度會迅速惡化。氣體的放出量隨著烘烤時間的延長而逐漸減少,因此真空度也逐步好轉(zhuǎn)。停止烘烤時,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)的真空度會迅速好轉(zhuǎn)。
新完成的腔體一次烘烤時,一般需要一周時間,重復(fù)烘烤后單獨(dú)的烘烤時間可以適當(dāng)減少。為了更準(zhǔn)確地測量真空度,停止烘烤后也應(yīng)該對真空計(jì)進(jìn)行除氣處理。如果真空泵能力充分而且烘烤時間充足的話,烘烤后真空度可提升幾個數(shù)量級。