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真空腔体焊接

真空腔体焊接

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真空腔体是一个保持内部处于真空状态的容器,真空腔体焊接加工过程中必须考虑真空室的体积、材料和形状。不锈钢是目前超高真空系统的主要结构材料。其中300系列不锈钢是一种含铬量为10%~20%的低碳钢,具有优异的耐腐蚀性、低出气率、无磁性、焊接性好、导电性和导热性低,在高真空和高真空腔体系统应用非常广泛。

近年来,真空管道加工为了降低真空腔体的制造成本,采用铸造铝合金进行真空腔体焊接的工艺逐渐流行起来。此外,使用钛合金制造专用真空室的例子很多。焊接是真空腔体制造中非常重要的环节之一。为了避免熔化金属与大气中氧气发生化学反应而影响焊接质量,通常采用氩弧焊来完成焊接。氩弧焊是指在焊接过程中,将保护气体氩气喷在钨极周围,以防止熔化的高温金属发生氧化反应。

在真空腔体焊接过程中,气密性是检验工艺是否合格的重要因素。真空室密封检漏方法一般有三种,主要有氦质谱检漏法、真空密封泥浆检漏法和真空计检漏法。下面详细介绍这三种方法。

1.氦质谱检漏

真空管道加工焊接检漏有很多用途。氦质谱检漏仪是根据质谱原理,以氦气为泄漏气体,制成检漏仪。它由分析仪、离子源、分析仪、冷阴极电离计、收集器和质谱室、泵送系统和电气部分组成。质谱仪室中灯丝发射的电子在电离室中来回振动,通过泄漏与室内气体和进入腔室的氦气发生碰撞,使其电离成正离子。这些氦离子在加速电场的作用下进入磁场。在洛仑兹力的作用下,它发生偏转,形成一个弧形轨道。改变加速电压可以使不同的离子通过磁场和接收狭缝到达接收极并被检测。同时,氦注入法和氦吸收法是氦质谱检漏的两种常用方法。

2.真空密封泥浆试验方法

真空管道加工用真空泥浆密封可疑泄漏。此时,注意真空度的变化。如果附着真空泥后真空度上升较快,则在清除真空泥后真空度会再次下降,这意味着它是泄漏。然而,这种方法在实际测试中很少使用。

3.真空计检漏法

一些真空计的读数与气体类型有关,如电离真空计和热电偶计。当气体或液体用作泄漏指示器时,这些真空计就变成了探测器。镀膜机上一般都有真空计,这也是实践中常用的检漏方法。热电偶表的泄漏物质有二氧化碳、丁烷、酒精等,热电偶表的响应比较慢,必须仔细观察。用于电离仪表的泄漏物质主要有氦气、氩气、酒精等。

以上三种检漏法中,氦质谱检漏是真空腔体焊接检漏领域中较受欢迎的检漏方法之一。由于其效率高、操作简便、响应灵敏、精度高、抗其它气体干扰等优点,常被用于泄漏检测。

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