真空腔体——焊接工艺介绍
目前,超高真空容器普遍采用不锈钢。真空腔体应该讲,不锈钢的可焊性和焊接工艺性是良好的,为什么要提出超高真空容器对焊缝的要求呢其原因是超高真空容器要求泄漏率很低,也带来对焊缝密封性的苛刻要求,微小的泄漏难检、难补、难消除。实践证明,非超高真空容器通常采用压力检漏法不能满足超高真空容器漏率的要求,亦即在压力检漏检不出漏点的情况下,采用氦质谱检漏,仍
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真空腔体——焊接工艺介绍
目前,超高真空容器普遍采用不锈钢。真空腔体应该讲,不锈钢的可焊性和焊接工艺性是良好的,为什么要提出超高真空容器对焊缝的要求呢其原因是超高真空容器要求泄漏率很低,也带来对焊缝密封性的苛刻要求,微小的泄漏难检、难补、难消除。实践证明,非超高真空容器通常采用压力检漏法不能满足超高真空容器漏率的要求,亦即在压力检漏检不出漏点的情况下,采用氦质谱检漏,仍可能发现漏孔,达不到漏率要求。因此对超高真空容器来讲,须采用高灵敏度的氦质谱进行检漏。
为保证焊缝满足超高真空容器漏率的要求,针对不锈钢,焊接工艺上主要应解决两个问题,
一是防止热裂纹的产生,其产生机理是在焊缝一次结晶中,低熔点共晶物聚积在焊缝中心线处,在热应力的作用下形成。同时真空腔体应防止碳化物形成,造成脆硬组织裂纹。
二是尽可能减少焊接缺陷的产生。
沈阳鹏程真空腔体制造技术
提供设备腔的定制服务,腔体的外形和开口可以根据用户要求进行设计。
表面分析腔有通用腔体,用户也可以在通用腔体的基础上进行自定义设计。
手套箱和焊接箱于熔炼或焊接钛、锌等对易在大气中氧化的材料。
真空密封颈是基板和钟形罩之间的过渡组件,它可以提供额外的高度和更多的自由端口。
装载锁定室是建在主腔体上的特别制作小腔体,可在不破坏主腔体真空度的条件下,将样本、晶片或其他组件从外部大气环境移动到内部高真空环境中。
真空腔体烘烤注意事项
真空腔体烘烤时的真空度变化结果,烘烤采用缠绕加热带的方式。当真空度达到约10-3 Pa时,开始给加热带逐渐通电加热,保持腔体在150℃下进行长时间烘烤。烘烤过程中关闭离子泵,同时也给离子泵通电进行加热烘烤,这时的真空腔体只靠分子泵和前级泵来排气。随着腔体温度的升高,腔体内表面吸附的水蒸气等气体分子大量放出,真空度会迅速恶化。气体的放出量随着烘烤时间的延长而逐渐减少,因此真空度也逐步好转。停止烘烤时,切断加热带和离子泵的烘烤电源,然后趁腔体仍处在高温的状态下对钛升华泵进行除气处理。钛升华泵的除气处理是指给Ti丝通电加热,但又控制温度在Ti升华温度之下的操作。钛升华泵除气处理的目的是清除吸附在Ti丝表面的气体分子以及其他可能的污染物,以确保钛升华泵的正常工作。充分完成钛升华泵的除气处理之后,启动离子泵和钛升华泵,加大真空排气的力度。随着排气力度的增大和由于腔体温度降低而放出气体的减少,系统的真空度会迅速好转。
新完成的腔体一次烘烤时,一般需要一周时间,重复烘烤后单独的烘烤时间可以适当减少。为了更准确地测量真空度,停止烘烤后也应该对真空计进行除气处理。如果真空泵能力充分而且烘烤时间充足的话,烘烤后真空度可提升几个数量级。
真空腔体中抽气管道的设计原则
为一个工艺选择真空泵时,工艺室和泵之间的抽气管道可能和泵的选择一样重要。要使腔体抽气速率达到大,需要笔直的抽气管道(长度短)并使用直径尽可能大的管道。
看起来似乎很简单,但是这里有许多因素需要考虑。实际上,如果我们从物理学角度考虑,就可以明确哪些是关键因素。真空腔体
在稳定状态的条件下,如果抽气管道内没有气源(泄漏)或气体减少(冷凝),抽气管道任何截面的质量流量必须相同。简单而言,进入工艺室的气体必须从泵出来。
已知气体摩尔流量为M(公斤/摩尔)、抽气速率为S(立方米/秒)、压力为P(帕)、温度为T(开尔文),则质量流量计算如下:
质量流量(公斤/秒)=(M*P*S)/(Ro*T)
Ro=通用气体常数
对于大多数抽气系统而言,气体温度(T)在抽气管道中不会显著减少,而且可以合理地假定为恒定的。
在此情况下,抽气管道任何截面(P*S)的乘积(称为通量)相同。真空腔体
由于抽气管道的压力差是气体流动的推动力,可见压力(P)必须在工艺室中为高值,在泵入口为低值。
由于我们假定通量恒定,可见抽气速率(S)在工艺室为小值,在泵入口为大值(等于泵速)。
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