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真空釬焊爐檢漏

作者:蔡東俊 人氣:278484 日期:2022-01-22 16:35:00

真空釬焊爐檢漏

關鍵詞真空釬焊爐檢漏
   摘要介紹了真空釬焊爐的應用領域及真空熱處理妒的現狀和發展方向,總結了真空釬焊爐的特點,根據放置原理提出了判斷真空釬焊爐真空系統漏氣分析模式,從而為準確迅速解決真空度問題提供了有效依據。

前言
    真空釬焊技術發展到今天不過剛剛走過幾十年的歷史,但由于真空處理技術具有傳統工藝無法比擬的優越性,自誕生以來,得到了迅猛的發展。目前,真空技術已廣泛用于航空航天、機械電子、有色金屬、稀土永磁、工藝飾品,醫藥制藥等各行各業。隨著科學技術的進步真空處理水平的不斷完善與發展,真空處理將成為2l世紀最具潛力技術之一。
1 真空釬焊爐及其應用特點
   真空釬焊爐是真空設備中最主要的爐型之一。真空釬焊爐已成功地在鋼鐵、有色金屬、復合材料、非金屬材料等熱工工藝中擔負起越來越重要的角色,真空設備制造技術現在已更加先進及具有靈活性的配置方式,可以適應不論是工藝還是產品的更復雜和更個性化的要求。據不全統計,我國目前僅真空熱處理爐一項已擁有4800臺(套),其中90%為國內制造,說明在真空設備制造與真空熱處理技術發展中,我國已追趕或正在向世界領先水平靠近. 工業真空熱處理爐為例.可以通過設計與制造,實現工業材料的退火、淬火、回火、正火、固溶處理以及材料焊接、燒結等傳統工藝各式樣的工藝要求 作為材料熱處理重要的工序淬火而言,真空熱處理已可實現真空常壓、真空負壓、真空正壓、高壓氣淬、真空油淬、真空分級等溫等淬火工藝要求。真空熱處理爐的發展體現出高壓、多真空室 大型化等特點 并且已經出現了大型真空釬焊爐可處理工件重達100噸的真空熱處理爐真空熱處理爐與電阻爐、鹽爐等系統工藝熱處理爐相比,具有很大優點:

(1)具有無氧化、無脫碳、無增碳、真空脫氣等優點.可實現光亮淬火,工件或產品處理后不但表面質量好,還能提高韌性和熱疲勞性:
(2)真空熱處理無污染,無公害,不需要污水、污氣處理,尤其是避免r鹽浴爐等有氣體的揮發與排放,有利于改善工人的工作環境和身心健康。
(3)真空釬焊爐多采用計算機控制,自動化程度等.工藝重復性好,熱處理質量穩定,極大減少r操作者的勞動強度,提高了勞動生產率
(4)真空熱處理變形小,不易產生開裂,對于復雜工件及大型復雜模具等可實現成品熱處理或小加工余量熱處理,能提高質量和檔次。
2 真空釬焊爐真空系統漏氣分析與對策
   真空爐最主要的性能指標之一,就是在工作中能否滿足工藝要求的真空度。真空爐檢漏與解決漏氣問題是真空熱處理經常遇到的技術難題之一,現對比進行分析與探討如果真空設備達不到真空度,一般利用系統上的閥門和真空計做漏氣源的分析。設:設備的真空
室經較長時間抽真空達到壓力P ,泵的極限壓力
為P ,則有以下兩種可能:
P1=P0 (1)
P1P0   (2)
式(1)說明真空系統密封良好,無漏氣;
式(2)說明可能有以下三種情況;
a 真空抽氣性能不良;
b 系統放氣,即真空系統本身或材料零部件等過量吸咐全體:
c 系統漏氣.有漏氣孔存在
究竟是a、b、c三種情況的哪一種.即進行漏氣源的具體分析時,常用放置法,即把真空系統抽到一個穩定的具體壓力.關閉閥門使系統隔離,同時計量真空度和時間,繪制壓力時間(P—t)曲線,如圖1所示


直線1:表示泵抽氣性不良說明真空系統不漏氣也不放氣 應分析泵的問題所在,排除故障。


曲線2:表示有放氣現象,說明真空室內或系統中零部件,材料放氣,即水蒸氣、油、凝結氣體的再蒸發放氣。一般來講,放氣速率隨時間加長、壓力升高而減小,經長時間抽氣之后漏率也可趨于穩定。
斜線3:表示有漏氣現象 說明真空系統中只有漏氣而沒有放氣現象,即系統外部的大氣通過漏孔進入系統內部使其壓力升高主要是制造加工和裝配不良所致。
曲線4:表示放氣、漏氣同時存在。該曲線的特點是前段為曲線.后段為斜線,曲線部分表示放氣現象,斜線部分表示漏氣部分放置法是真空系統漏氣原的主要判斷手段,一但查出原因,根據不同情況采取不同措施,從而達到事半功倍地解決問題的效果。

氦質譜檢漏儀的工作原理
 
氦質譜檢漏儀是根據質譜學原理,用氦氣作探索氣體制成的氣密性檢測儀器.其質譜原理如圖所示。

 

燈絲發射出來的電子在電離室內來回的振蕩,與電離室內氣體和經被檢件漏孔進入電離室的氦氣相互碰撞使其電離成正離子,這些離子在加速電場作用下進入磁場,由于洛倫茲力作用產生偏轉,形成圓弧形軌道,軌道半徑

式中R  ——離于偏轉軌道半徑(cm

          B   ——磁場強度(T

           ——離子的質(量)/(電)荷比(正整數)

            U   ——離子加速電壓(V

由上式可知,當R、B為定值時,改變加速電壓可使不同質量的離子通過磁場和接收縫到達接收極而被檢測。

氦質譜檢漏儀的結構

 

氦質譜檢漏儀的檢漏方式 

氦質譜檢漏儀的檢漏方式通常有兩種,一種為常規檢漏,另一種為逆擴散檢漏。逆擴散原理如圖所示,逆擴散檢漏是把被檢件接在分子泵出氣口一端,漏入的氦氣由分子泵出氣口逆著泵的排氣方向進入安裝在泵的進氣口端的質譜管內而被檢測。這一檢漏方式是基于分子泵對不同質量的氣體具有不同壓縮比(氣體在分子泵出氣口壓強與進氣口壓強之比)即利用不同氣體的逆擴散程度不同程度而設計的。

逆擴散原理

逆擴散方式檢漏允許被檢件內壓強較高,SFJ-231/241型氦質譜檢漏儀可達1000Pa(一般常規檢漏儀為0.05Pa以下),適合檢大型容器或有大漏的器件,也適合吸槍檢漏。逆擴散方式還具有質譜管不易受污染,燈絲壽命長等優點。

常用檢漏方法

   檢漏的目的是確定被檢件漏孔的位置和漏率,這些目的是通過采用一些標準的檢漏方法實現的。采用什么方法要視被檢件的結構、檢漏的經濟效益及檢漏系統的性質來決定。根據不同的檢漏目的,基本上有五種檢漏方法。

1、 噴吹法-確定漏孔位置

該方法是將被檢件接在檢漏儀的檢漏口,用儀器的真空系統對其抽真空并達到真空銜接與質譜管溝通,然后用噴槍向可疑漏孔噴吹氦氣。當有漏孔存在時,氦氣就通過漏孔進入質譜管被檢測。下圖是噴吹法原理示意圖。

噴吹法檢漏的靈敏度高,質譜管不易受污染,但是檢大容器時可能有真空抽不下來的情況,可能要加輔助真空設備。

 

2、  吸入法——確定漏孔位置

又稱吸槍檢漏,如圖1-5,將專用吸槍聯接在儀器檢漏口上,被檢件則充入規定壓力的氦氣(純氦氣或一定比例含氦的混合氣)。檢漏時,讓吸槍沿可疑漏孔處慢慢移動,若被檢件有漏孔,氦氣自漏孔漏出,被吸槍吸入送至儀器的質譜管而被檢測。

吸入法檢漏靈敏度相對噴吹法要低,但是其檢漏口真空主要是由吸槍流量決定的,所以不受被檢件容積的限制,適合檢測大的容器。

3、  鐘罩法——測總漏率

將被檢件與儀器檢漏口聯接抽真空,在被檢件外面罩以充滿氦氣的容器,如被檢件有漏孔,氦氣便由漏孔進入被檢件,最終達到質譜管被檢測(圖l6)。所測漏率是被檢件的總漏率,不能確定有幾個泄漏點和每個漏點的準確位置。

  可以看出鐘罩法是基于噴吹法的一種檢漏方法。

4、  背壓法——測總漏率

電子元器件進行氣密性檢測時常用背壓法。檢漏前用專用加壓容器向被檢件壓入氦氣(由壓力和時間控制壓入的量),然后取出被檢件,吹去表面吸附氦后放入專用檢漏罐中,再將檢漏罐聯接到檢漏儀的檢漏口上,對檢漏罐抽真空,實施檢漏。若器件有漏,則通過該漏孔壓人的氦氣又釋放出來進入檢漏罐,最終到達質譜管。用這種方法測得的漏率也是總漏率。圖17為背壓法檢漏示意圖。

5、 輔助真空系統
  對于漏氣速率和放氣速率較大或者體積較大的被檢件,若直接與檢漏儀相連,檢漏儀的真空度可能抽不上去,使檢漏儀無法工作。此種情況須加接輔助真空系統,提高對被檢件的抽速。最簡單的輔助真空系統只需一個機械泵和兩個閥門(圖1-8),復雜的系統可由前級泵、次級泵、閥門、真空規及標準漏孔等組成。次級泵可用擴散系或羅茨泵,前級系最好用氣鎮式機械泵。

 

 

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