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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(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——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。

真空腔體中抽氣管道的設(shè)計(jì)原則

工藝室的抽氣速率將低于泵入口的抽氣速率，相差多少取決于抽氣管道的屬性(例如長度和尺寸)。盡量降低工藝室和泵入口之間的壓力差就可以使抽氣速率損失減到少。

顯然，抽氣管道的屬性對于性能十分關(guān)鍵。此時還需要考慮其它因素：流導(dǎo)。

我們采用流導(dǎo)(阻力的倒數(shù))這一術(shù)語來定義“管道傳遞流動的能力”。流導(dǎo)的計(jì)量單位是每單位時間的體積并且和抽氣速率的單位相同。工藝室抽氣速率(S)可用抽氣管道流導(dǎo)(C)和應(yīng)用泵速(Sp)計(jì)算，如下所示：

S = (Sp*C)/(Sp C)

當(dāng)C遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于Sp時，則S近似為Sp；當(dāng)Sp遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于C時，則S近似為C。真空腔體

工藝室的抽氣速率始終低于應(yīng)用泵速而且低于抽氣管道中部件的小流導(dǎo)(通常為小直徑)。

在某種程度上管道短而粗是好的

采用短的大直徑抽氣管道盡量提高管道流導(dǎo)是不錯的做法，但只限于當(dāng)抽氣速度S接近泵速(Sp)極值的情況。

除此之外，通過增加管道直徑(成本也會相應(yīng)增加)來增加流導(dǎo)并不能顯著提高工藝室抽氣速率；換而言之，如果抽氣管道流導(dǎo)受限并且由于物理因素不能增加，當(dāng)(S)接近管道流導(dǎo)(C)極值，一味通過增加應(yīng)用泵速來提高工藝抽氣速度也是不經(jīng)濟(jì)的。