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真空腔体加工要考虑体积,材料和形状

2021-12-27 15:39:45

真空腔体加工


真空腔是内部真空容器。真空腔体加工要考虑体积,材料和形状。

不锈钢是高真空系统的主要结构材料。表1.300系列不锈钢(表1)是一种耐腐蚀、排气低、无磁性、焊接性好、导热率低的低碳钢,可在-270~900℃使用,广泛用于高真空及超高真空系统。

真空腔体的焊接是制造工艺的重要环节。氩弧焊通常用来完成焊接,避免了金属在空气中发生氧化反应而影响焊接质量。氩焊接是将一种保护的氩喷到靠近钨极的地方,使其不被熔化的高温金属氧化。

高空腔氩弧焊原理为内焊,其表面位于真空一侧,避免漏焊。室内、室外真空不允许双重焊接和双重密封。

真空腔体加工过程中的大量气体分子和有机物被吸收,成为影响真空度的排气源。要达到超高真空,必须在150~250℃的高温下烘焙,以促进材料表面及内部气体的迅速释放。所述的烘焙方法是将加热器绕在腔外壁上,并将导热丝固定在腔外壁上,或者直接将腔体置于烤箱内。烘干时,在箱体内添加铝箔,以防止热量流失,并使腔体均匀加热。

真空室在烘烤过程中真空度的变化。烤箱采用卷曲加热带处理。当真空度在10-3Pa左右时,加热带开始逐渐通电加热,腔体在150℃下长时间烘烤。关掉离子泵,加热烘焙离子泵。这个时候,真空腔只经过分子泵和前泵排气。当空腔温度升高时,吸附器表面气体分子,如水蒸气,释放量大,真空度急剧下降。焙烧时间越长,气体释放量越少,真空度越高。停车时,切断加热带电源及离子泵烘烤电源,待炉腔温度升高后,将气钛泵排出。将钛精泵的除气处理,归结为在升华温度下加热Ti,控制Ti升华温度。钛级泵除气处理的目的在于除去吸附在Ti线表面的气体分子及其它可能的污染物,保证泵的正常工作。除气后的钛升华泵,启动离子泵和钛精泵,强化真空排气。随着排气强度的增大,真空温度急剧升高。

对新式烤箱进行真空腔体加工,一般需一周时间,可适当减少重复烘烤时间。为提高真空测量精度,应在停炉后进行真空除气。拥有足够的真空泵和足够的烘烤时间,可使烤制后的真空度得到提高。

1cm2大气压大约是1kgf,20cm的凸缘是1t。因其结构的特殊性,在气缸和球腔内压力分散,使腔壁厚度在2~4mm。方腔体侧板应承受吨压力,增大壁厚或加筋,以防变形。一般说来,方腔比圆筒和球腔重,价格昂贵。

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