一 容器内原有的气体的余压力
极高真空系统开始抽气以前,容器及管道、冷阱等部件内预先贮存有一定量的气体。 若用一定抽速的泵来排除容器内原有的气体,其压力随抽气时间呈指数递减。
系统如果没有其他气源,仅有原存的气体,一个对该种气体具有小的抽速可以很快地抽走容器内的这种气体分子。随着抽气时间的增加,容器内压力不断降低,可以达到很低的压力,因而它不是限制系统极限压力的因素。 重要的是在选配真空机组时要注意到对每一种原有气体的成分都保持有一定的抽速。
极高真空的抽气泵对气体具有强的选择性,因此,对气源必须进行个别的分析,即不仅要知道放气量,而且要知道放气成分。同时,泵的选择也要根据放气量及放气成分来选配,这是极高真空系统选择主泵应特别注意的问题。选择单一抽气手段是不行的,必须综合考虑,全面地搭配,才能达到这个目的。为了解决这个问题,也可以使用冲洗系统中原有气体的方法,即用一种容易被机组排除的气体反复地冲洗系统以置换掉机组难以排除的气体,也有助于降低极限压力。但由于系统本身的泄漏、渗透、放气以及化学反应等,还有可能继续产生这种气体时,用冲洗系统的方法只能在系统开始启动时使用。如果机组对这种气体没有一定的抽速,也会因这种气体余压力影响系统的极限压力。
二 系统漏气
漏气是限制极限压力的重要因素,系统一旦出现相当量的泄漏,系统内的极限压力就会受到限制。当系统抽速一定时,降低漏率才能降低系统的极限压力。
漏孔主要来自原材料的气孔及缺陷、焊缝焊接不良或由于焊缝设计不当使焊缝受力过大而被拉裂、密封不良及“冷漏”等。在极高真空系统材料选择上,真空冶炼的材料含气量少,冷轧材料比热轧材料气孔少,缺陷也少。在工艺上应一律采用熔化焊,避免使用银焊、铜焊等工艺。银焊、铜焊属于钎焊,即母体金属不熔化, 用焊剂将两种金属粘在一起,在受到冷、热冲击和应力后,容易在粘接强度小的地方脱开产生漏孔,故极高真空系统在工艺上不采用这种焊接方法。目前极高真空系统多选用 1Cr18Ni9Ti 或 0Cr18Ni9Ti 不锈钢材料,因为它具有优良的高低温性能、真空性能、焊接性能、抗腐蚀性能以及机械加工性能等。不过不锈钢在氩弧焊的工艺中应特别注意以下几点:
❶ 在氩弧焊过程中,尽量减少起弧、灭弧次数。第二次起弧时一定要把灭弧处烧熔后再向前移动。实践证明,漏孔经常发生在灭弧或起弧处,往往是起弧后和前次灭弧处搭接不够或没有烧熔即向前移动造成的。
❷ 尽量避免用大电流长时间的烧熔,否则在焊接过程中合金元素烧损过大。例如镍在焊后由于挥发而减少,金相结构不再是稳定的奥氏体结构,而转变为马氏体。同时,焊接电流过大、持续时间过长也会使熔池区晶粒粗大,造成了热影响区大、应力大、机械强度差、抗腐蚀能力差。在使用过程中受力以后,这些焊缝容易被拉裂。对不得不采用大电流规范焊接的零部件,焊后最好进行 900~1000℃ 的真空退火处理,使熔池区晶粒细化,消除焊缝内应力。采用小电流规范焊接,熔池区小、热影响区小、合金元素挥发少,焊后焊缝仍处于稳定的奥氏体结构,经过室温到低温(约100K)的反复冲击,不容易漏气。因此,不锈钢在焊接过程中,不宜反复地多次焊接。焊缝漏了以后的补焊也要注意,焊的次数越多,金相结构、合金元素的成分变化越大,反而有害。 极高真空密封连接一般采用金丝圈密封结构,金属接触面的表面粗糙度小于 0.2μm,凹凸法兰的配合间隙 δ≤0.05mm,只要仔细装配,密封后不会漏气。检漏时要用高灵敏度的检漏仪对零部件进行认真仔细地检漏。为了稳妥可靠,在结构上可采用双层保护真空的结构。
地址:上海市奉贤区信诺路11号
手机:18916099888
电话:021-37590337