真空爐爐內(nèi)的氣氛直接會影響到產(chǎn)品的表面處理效果,爐內(nèi)的氣氛由真空爐的氣密性決定,因此要保證工件質(zhì)量,首先要保持真空爐的氣密性良好,真空退火爐氣密性檢查難點在于爐體面積大、管道復雜,并且容易泄漏的部位繁多,對氣密性的檢查要常規(guī)化、制度化。
真空爐主要由機械泵、羅茨泵、擴散泵、前級管路、爐體等幾部分組成。真空爐的生產(chǎn)中最為常見問題是極限壓力合格,而升壓率不合格,或者是兩者都不合格,比較少見的是升壓率合格但極限壓力不合格。
1. 極限壓力合格,升壓率不合格
極限壓力合格說明設備沒有明顯漏點,且真空系統(tǒng)的抽氣性能正常。升壓率不合格,主要原因是從粗抽閥到爐體有一些較小的漏點,通常在1×10-9~9.9×10-4Pa·m3/s之間。檢漏步驟為:
①用力按壓氣袋從粗抽閥開始向爐體方向噴吹氦氣,第一遍針頭移動的速度可以快些,對設備的全部焊口、法蘭連接、動密封、熱電偶連接等處進行全面檢漏,在焊口不規(guī)整及法蘭連接縫隙不均勻處將噴吹移動速度放緩并進行細致檢查。
②不按壓氣袋,用針頭緩慢地對可疑位置進行檢查,漏孔會吸入針頭中存有的少量氦氣,觀測檢漏儀屏幕漏率值噴吹過程中的變化,找到漏率最大且上升最快的點即是漏點。
③向各個加熱電極、爐體水套等通水腔體內(nèi)噴吹氦氣檢查泄漏情況。若檢漏多遍后升壓率仍不合格,可以用塑料布、膠帶對可疑的焊口、法蘭連接處、熱電偶、電極等處進行包裹罩封,然后向罩中噴入氦氣,觀察檢漏儀的漏率變化,如果緩慢上升,說明被包裹的位置存在漏點。
2. 極限壓力不合格,升壓率合格
這種情況原因通常出現(xiàn)在粗抽閥到機械泵部分的各個連接管路的焊口及法蘭連接或真空泵本身性能。檢漏步驟為:
①檢查機械泵與羅茨泵連接的波紋管法蘭,很容易由于波紋管法蘭膠圈沒壓好或波紋管焊口損壞造成漏氣,由于機械泵運轉的振動較大,法蘭螺栓容易松動,波紋管焊口長時間受振動也會導致裂紋造成漏氣。
②檢查壓差閥或放氣閥進氣口及機械泵、羅茨泵、擴散泵的外殼是否漏氣。放氣閥的電源被忘接或閥的磁感應線圈被燒壞導致閥無法正常關閉也會導致漏氣。
③若步驟①和②均未檢出漏點,就要考慮各個真空泵性能的問題,首要檢查機械泵油、羅茨泵油是否缺少,如果泵油缺少會大大降低泵的抽氣性能,其次檢查機械泵的閥片,通過向機械泵排氣口噴吹氦氣來檢測其閥片的密封性。擴散泵油或擴散泵加熱器異常也會造成極限壓力不合格。還應檢查真空計是否準確以及真空系統(tǒng)設計是否滿足技術要求。
3. 極限壓力、升壓率都不合格
這種情況通常存在大于等于9.9×10-4 Pa·m3/s的較大漏點,檢漏步驟為:
①用內(nèi)徑0.5mm左右的針頭從機械泵到爐體快速的噴吹一遍,會很快發(fā)現(xiàn)漏點,這時發(fā)現(xiàn)的漏點都較大,然后應立即焊接處理或用封泥封堵,一旦封堵成功,真空度和檢漏儀靈敏度會明顯提高。
②第二遍檢漏,進行第二遍檢漏時速度要較第一遍慢些,重點檢查表面不規(guī)整的焊口、法蘭接縫處、動密封處、熱電偶密封、電極、線圈、水套、各種膠圈處等部位。具體步驟與極限壓力不合格、升壓率合格的檢漏方法相同。
綜上三種問題,通過外部檢漏通常都會解決,但在多遍檢漏后問題若是仍然存在,我們就應該考慮是否存在內(nèi)部漏點。筆者發(fā)現(xiàn),內(nèi)漏大多來源于各種充氣閥。若要驗證,可以在閥門保持關閉的狀態(tài)下,將閥門的保護氣體一端法蘭打開一縫隙,充入氦氣檢查是否漏氣,若不漏氣,再將閥門連接好后立即充入保護氣體到管路中,如果這時檢漏儀漏率值上升,那么就可以確定充氣閥泄漏是真空指標不合格的原因。
真空共晶爐(vacuum soldering system)是一種針對高端產(chǎn)品的工藝焊接爐,例如激光器件、航空航天,電動汽車等行業(yè),和傳統(tǒng)鏈式爐相比,具有較大的技術優(yōu)勢。真空共晶爐系統(tǒng)主要構成包括:真空系統(tǒng),還原氣氛系統(tǒng),加熱/冷卻系統(tǒng),氣體流量控制系統(tǒng),安全系統(tǒng),控制系統(tǒng)等。其中真空系統(tǒng)的氣密性關系著產(chǎn)品的好壞。所以真空共晶爐真空系統(tǒng)的檢漏異常重要。
共晶爐檢漏,采用氦質(zhì)譜檢漏儀負壓法檢漏。由于共晶爐真空系統(tǒng)的腔體比較大,用檢漏儀來抽真空效率比較低,所以需要搭配輔抽泵工作。
具體方法如下:輔抽泵進氣口連接三通,一邊連著真空腔體,一邊連著檢漏儀。檢漏儀檢漏口擋板閥關死,先由輔抽泵對真空腔體抽真空,真空腔體的真空度抽到檢漏儀工作條件,按開始按鈕,緩慢打開檢漏口擋板閥,關閉輔抽泵進氣口擋板閥,由檢漏儀維持真空腔體真空度。用連接氦氣的噴槍對共晶爐真空系統(tǒng)可能存在泄露的位置噴吹氦氣,產(chǎn)品若有泄漏,氦氣會通過產(chǎn)品內(nèi)部的通道漏孔進入設備內(nèi)部,超過預設報警值,設備進行報警,記錄泄露位置,檢漏結束。
安徽諾益科技生產(chǎn)的氦質(zhì)譜檢漏儀憑借卓越的品質(zhì)及穩(wěn)定的性能已廣泛應用在共晶設備檢漏上,在各行各業(yè)的密封泄漏問題解決中發(fā)揮著重要作用。