單晶爐爐室(shì)内的工作溫(wēn)度高達1400℃甚至(zhi)更高,故其殼(ké)體需爲夾層(céng)結構以便通(tong)水冷卻,主輔(fǔ)爐室之間,觀(guan)察口、抽氣口(kou)等處要施以(yǐ)靜密封,籽晶(jīng)坩埚等運動(dong)部件處要施(shī)以動密封,這(zhè)些都對提高(gao)單晶爐整體(tǐ)密閉性增加(jia)了難度。同時(shi)也對真空密(mì)閉性能的檢(jiǎn)驗提出了更(geng)高的要求。
鑒(jian)于奧氏體不(bu)鏽鋼防鏽、強(qiang)度高、塑性及(ji)韌性好、焊接(jie)性能優良、順(shùn)磁性、導熱導(dǎo)電性低等特(tè)點,幾乎所有(yǒu)的單晶爐爐(lu)室都采用00Crl8Ni9Ti(SuS304L)不(bu)鏽鋼材料,采(cai)用鎢極氩弧(hú)焊(rnG)或熔化極(ji)氩弧焊(MIG)。
制造(zào)過程中對單(dān)個零件的檢(jian)驗,主要是對(dui)采用焊接工(gōng)藝零件焊縫(féng)的檢驗,防止(zhi)焊接過程中(zhōng)的虛焊漏焊(hàn),杜絕裂紋氣(qì)孔,及時發現(xiàn)問題采取補(bu)救措施。
着(zhe)色檢驗法
着(zhe)色檢驗法的(de)原理是用着(zhe)色劑來顯示(shi)缺陷。着色檢(jian)驗不需專門(mén)裝置,隻要配(pèi)置适宜的着(zhe)色劑、顯現粉(fěn),即可獲得檢(jian)驗結果。其工(gong)作原理是基(jī)于毛細管作(zuo)用來實現的(de)。先用合适的(de)溶劑将焊縫(feng)清洗幹淨,并(bìng)讓其幹燥,接(jiē)着噴上着色(se)劑,等待一段(duàn)時間,流動性(xing)和滲透性良(liang)好的着色劑(jì)便滲入到焊(hàn)件表面的縫(feng)隙中,然後将(jiāng)焊件表面再(zài)次擦拭幹淨(jing)并噴上顯現(xian)粉,侵人焊件(jian)縫隙中的着(zhe)色劑,則由于(yú)毛細管現象(xiàng)上滲到顯現(xiàn)粉中來,呈現(xiàn)出缺陷的形(xing)象。雖然着色(se)檢驗也隻能(neng)發現表面的(de)缺陷,但根據(jù)着色顯現出(chū)來的大小可(kě)以幫助判定(dìng)缺陷的大小(xiao),比其外觀檢(jian)驗效果更好(hǎo)。
X射線檢驗法(fǎ)
要對焊縫的(de)内部缺陷進(jin)行檢驗,既準(zhǔn)确又可靠的(de)方法是x射線(xiàn)檢驗。利用x射(shè)線來檢驗焊(han)縫的方法目(mu)前應用最廣(guǎng)泛的是照相(xiàng)法。這種方法(fa)就是在被檢(jian)驗焊縫的後(hòu)面放置一張(zhang)膠片,x射線從(cong)前面透人。當(dāng)x射線經過被(bei)檢驗的焊縫(feng)後,由于焊縫(féng)金屬和焊縫(feng)缺陷的密度(du)不同,對X射線(xiàn)的能量衰減(jian)和吸收不同(tong),而到達膠片(piàn)上的x射線強(qiang)度也不同,膠(jiāo)片的感光程(chéng)度不一樣,經(jing)過顯影後得(de)到的底片黑(hei)化度也就不(bú)同,有缺陷處(chù)x射線吸收少(shǎo),透過的x射線(xiàn)強度較大,底(dǐ)片感光較強(qiáng),顯影比較黑(hēi);無缺陷處底(dǐ)片感光則較(jiào)弱,顯影後呈(cheng)淡白色。這樣(yàng),觀察底片上(shang)的影像就能(neng)發現焊縫有(you)無缺陷及缺(que)陷的種類、大(da)小和位置。
對單(dan)晶爐中殼體(tǐ)爲夾層結構(gòu)的零件,除采(cǎi)用上述方法(fa)外,還可以采(cai)用水壓法檢(jiǎn)驗夾層是否(fou)有缺陷。水壓(yā)法檢驗是在(zài)單晶爐殼體(ti)上留一個入(ru)口用水将夾(jiá)層灌滿,并堵(dǔ)好其餘的出(chu)口,用水泵把(bǎ)夾層内的水(shui)壓提高到3.2kg/cm2左(zuǒ)右,進行強壓(yā)試驗,并維持(chi)15min以上,壓力不(bú)能有下降,同(tóng)時檢查焊縫(féng)上是否有水(shui)滴或水迹出(chu)現,如果出現(xiàn)則表明該處(chù)有滲漏缺陷(xian),應做出标記(jì),以便修補。水(shuǐ)壓法檢驗方(fang)法簡單,容易(yì)找出缺陷的(de)具體位置,不(bú)過其最小可(kě)檢漏率隻能(néng)達到10“Pa·L/s,對極其(qí)微小的缺陷(xian)就無能爲力(lì)了。
氦質譜檢(jiǎn)驗法
用于 單(dān)晶爐 的真空(kōng)殘餘氣體分(fèn)析的質譜計(ji)都可以用來(lái)檢漏,特别是(shi)用氦做示漏(lou)氣體的質譜(pu)檢漏儀,是真(zhen)空檢漏中靈(líng)敏度最高、用(yòng)得最普遍的(de)一種檢漏儀(yi)器,其最小可(kě)檢漏率能達(dá)到10。11Pa·L/s。目前的氦(hài)質譜檢漏儀(yi)基本上都是(shì)磁偏轉型的(de),其實質是一(yi)種對氦分壓(yā)變化有反應(ying)的儀器。單晶(jing)爐殼體夾層(ceng)用氦質譜檢(jiǎn)漏儀進行檢(jian)驗,首先要留(liu)~個入口接上(shàng)真空管路,堵(dǔ)好殼體上其(qi)他的出口,再(zai)用輔助真空(kong)泵抽真空,真(zhen)空度達到10Pa以(yi)下後,才能打(da)開與之相連(lian)的氦質譜檢(jiǎn)漏儀,然後用(yong)氦氣在疑有(you)漏孔處進行(háng)噴吹,檢查檢(jiǎn)漏儀指示是(shì)否有變化,如(rú)發現有變化(huà)時,應再做幾(jǐ)次複檢,确定(ding)漏孔的具體(ti)位置。氦質譜(pu)檢漏的設備(bei)都較昂貴,因(yīn)此應盡可能(neng)采用其他較(jiào)爲經濟的檢(jian)漏方法。