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真空腔體焊接制造工藝中需要掌握的技術要求
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、裂紋及內應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,大氣側焊縫僅作為間斷加強焊縫,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,內壁施焊受到限制,某些部位只能采用大氣側焊縫,焊縫應一次焊好,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。
另外還應該指出,由于壓差、振動和熱循環(huán)等原因在接頭內產(chǎn)生的應力和應變,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。
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要求。
真空腔體制造技術介紹
真空腔體在薄膜涂層、微電子、光學器件和材料制造中,是一種能適應高真空環(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——這些構成一個完整的真空腔體。
復雜的真空腔體通常需要定制,即針對應用終端進行專門的設計和制作。某些常見的真空腔體已經(jīng)過預先設計,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、復合材料層壓板、封裝組件等的脫氣。
真空腔體制作注意事項
為了減小腔體內壁的表面積,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)生化學反應從而影響焊接質量,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。
真空腔體的焊接原則
超高真空腔體的弧焊接,原則上必須采用內焊,即焊接面是在真空一側,以免存在死角而發(fā)生虛漏。
真空腔體的內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。