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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、難消除。實踐證明，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的情況下，采用氦質譜檢漏，仍可能發現漏孔，達不到漏率要求。因此對超高真空容器來講，須采用高靈敏度的氦質譜進行檢漏。

為保證焊縫滿足超高真空容器漏率的要求，針對不銹鋼，焊接工藝上主要應解決兩個問題，

一是防止熱裂紋的產生，其產生機理是在焊縫一次結晶中，低熔點共晶物聚積在焊縫中心線處，在熱應力的作用下形成。同時真空腔體應防止碳化物形成，造成脆硬組織裂紋。

二是盡可能減少焊接缺陷的產生。

真空腔體——真空度的分類

真空腔體可以按照真空度進行分類，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尺寸是非常重要的參數。標準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包括法蘭、裝配形式、表面拋光或電拋光、開口或傳導口，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，原則上必須采用內焊，即焊接面是在真空一側，以免存在死角而發生虛漏。

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。