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关于真空系统技术中使用的碳钢和铝材料简单介绍?


?关于真空系统技术中使用的碳钢和铝材料简单介绍?在真空系统技术中,不锈钢是构建腔室或部件的优秀材料。不锈钢在法兰连接处有足够的强度——即使在烘烤过程中也不会影响其硬度。它可以焊接,以确保其真空密封,其表面已完全钝化,从而为许多应用提供足够的保护。
?真空系统
对于真空系统技术中使用的碳钢,只要压力低于10-5hPa,就不需要创造和维持压力,也不需要防腐保护。与不锈钢相比,它是一种价格相对低廉、焊接性好、易于加工的建筑材料。然而,当使用这种类型的钢时,必须考虑到有毒气体的持续放气和被空气腐蚀的趋势。

在大气侧,可以通过喷漆提供腐蚀保护,而在真空侧,可以通过镀镍提供。制造容器时,必须仔细选择所用的钢种,尤其是在可焊性和气密性方面。锅炉的制造方法只能有限地转移到真空容器的制造上。尺寸标注时,必须考虑外部气压引起的应力,焊接必须保证真空系统密封。

此外,使用的工具必须与加工不锈钢的工具严格分开,以避免污染不锈钢,这也适用于低碳钢和不锈钢的储存和运输。低碳钢通常用于法兰连接的紧固件,紧固件表面通常镀锌、镀镍或镀铬,以防止腐蚀。

铝主要用于低真空和高真空范围,通常作为合金,在特殊情况下,也用作纯铝。选择材料时,必须考虑收缩率和孔隙率。当用于定心环和匹配密封环时,零件由棒材制成。

退火铝硅合金是垫圈或线性金属密封件的优选。铝的蒸气压很低,在660°C的熔点下只有6.10-9 HPA左右.热膨胀系数高,导热系数高,氧化铝层稳定,铝焊接难度大。有气孔和裂纹的风险,非常容易扭曲,焊接前均匀加热会降低这些风险。

由于铝不能被磁化,在一定程度上,铝法兰连接只能用于金属密封UHV连接,因为它们的硬度通常太低。虽然目前已经开发了特殊的双金属法兰,包括铝基和不锈钢板,或密封面坚韧的铝法兰,但由于价格相对较高,加工性能存在一定风险,适用性有限,应用不成功。

为了提高它们的耐磨性以及增加腐蚀保护,铝表面通常被阳极氧化。这导致厚度增加几微米,并且存在多孔氧化层,这在真空系统应用中具有非常有限的适用性。

气体分子逐渐沉积在这些表面上,导致更高的解吸速率。此外表面区域的气体分子会在密封下形成通道,导致泄漏。有多种阳极处理方法可供选择,在决定是否使用这种方法时,我们必须考虑局限性,权衡好处。



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