真空腔體加工?要考慮體積、材料和形狀

真空室是一個(gè)保持內部真空的容器。真空腔體加工要考慮體積、材料和形狀。

高真空系統的主要結構材料是不銹鋼。而300系列不銹鋼(表1)是含Cr10%~20%的低碳鋼，具有良好的耐蝕性、低放氣、無(wú)磁性、良好的焊接性能、低電導率、低導熱率，可在-270~900℃工作，廣泛用于高真空及超高真空系統。

在真空腔制造過(guò)程中，焊接是一個(gè)重要環(huán)節。氬弧焊一般用來(lái)完成焊接，避免空氣中金屬和氧熔融的化學(xué)反應，從而影響焊接質(zhì)量。氬焊接是指在鎢極附近將保護性氣氬噴射到鎢極周?chē)?，以防止熔化后的高溫金屬氧化?/span>

高真空腔氬弧焊的原則是采用內焊，即焊接面在真空的一邊，避免漏焊。真空室內外不允許雙重焊接和雙重密封。

真空腔體加工內壁上的大量氣體分子或有機物被吸收，成為影響真空度的放氣源。為了達到超高真空，要在150~250℃的高溫下烘焙，以推懂材料表面及內部氣體的迅速釋放。所述的烘烤方法是將加熱帶纏繞在空腔的外部壁上，把鎧裝的加熱絲固定在空腔的外壁上，或者直接將空腔置于烤箱內。在烘焙過(guò)程中，在烤箱內加入鋁箔，防止熱損失，同時(shí)均勻加熱腔體。

真空度在真空腔烘制過(guò)程中發(fā)生變化，烘烤采用卷繞加熱帶的方式。在真空度約為10-3Pa時(shí)，加熱帶開(kāi)始逐漸通電加熱，空腔在150℃下長(cháng)時(shí)間烘烤。關(guān)掉離子泵，加熱烘焙離子泵。這個(gè)時(shí)候，真空腔只經(jīng)過(guò)分子泵和前泵排氣。當空腔溫度升高時(shí)，吸附器表面的氣體分子，如水蒸汽等大量釋放，真空度急劇下降?？局茣r(shí)間越長(cháng)，氣體釋放量越小，真空度越大。停爐時(shí)，切斷加熱帶電源及離子泵烘烤電源，然后在爐腔溫度較高的情況下，將其除去氣化鈦泵。鈦升華泵的除氣處理是指在升華溫度Ti加熱，而對Ti升華溫度進(jìn)行控制。鈦升級泵除氣處理的目的在于除去吸附在Ti線(xiàn)材表面的氣體分子及其它可能的污染物，從而保證泵的正常工作。鈦升華泵除氣后，啟動(dòng)離子泵和鈦精泵，強化真空排氣。當排氣強度增大、空腔溫度降低時(shí)，系統真空度迅速增大。

真空腔體加工剛烤完的烤箱一般需要一個(gè)星期的時(shí)間，可適當縮短重復烘焙時(shí)間。為提高真空度的測量精度，還應該在停止烘烤后，對真空進(jìn)行除氣。若有足夠的真空泵和足夠的烘烤時(shí)間，可使烘烤后的真空度提高數級。

1cm2的大氣壓產(chǎn)生大約1kgf的壓力，而對于直徑20cm的法蘭，壓力是1t。因為其結構的特性，在圓筒和球腔內壓力分散，腔壁厚2~4mm不變形。而對方腔來(lái)說(shuō)，側板要承受?chē)崏毫?，要加大壁厚或設置加強筋以防變形。通常，方形腔比筒形和球形腔體重，價(jià)格昂貴。