單晶爐爐室内(nei)的工作溫度高達(da)1400℃甚至更高,故其殼(ké)體需爲夾層結構(gou)以便通水冷卻,主(zhu)輔爐室之間,觀察(chá)口、抽氣口等處要(yào)施以靜密封,籽晶(jīng)坩埚等運動部件(jian)處要施以動密封(feng),這些都對提高單(dan)晶爐整體密閉性(xing)增加了難度。同時(shi)也對真空密閉性(xìng)能的檢驗提出了(le)更高的要求。
鑒于(yu)奧氏體不鏽鋼防(fang)鏽、強度高、塑性及(jí)韌性好、焊接性能(néng)優良、順磁性、導熱(re)導電性低等特點(diǎn),幾乎所有的單晶(jing)爐爐室都采用00Crl8Ni9Ti(SuS304L)不(bú)鏽鋼材料,采用鎢(wū)極氩弧焊(rnG)或熔化(hua)極氩弧焊(MIG)。
制造過(guò)程中對單個零件(jiàn)的檢驗,主要是對(dui)采用焊接工藝零(líng)件焊縫的檢驗,防(fang)止焊接過程中的(de)虛焊漏焊,杜絕裂(lie)紋氣孔,及時發現(xian)問題采取補救措(cuò)施。
外觀檢驗法
對(duì)焊接焊縫最簡單(dān)的檢驗方法是外(wài)觀檢驗,用肉眼或(huo)低倍(小于20倍)放大(da)鏡對焊縫表面缺(quē)陷進行檢查。外觀(guan)檢驗之前,焊縫的(de)表面污物應清除(chu)幹淨。外觀檢驗的(de)主要内容是檢查(cha)焊縫的尺寸是否(fou)符合要求,是否有(you)咬口、焊瘤、表面氣(qì)孔、表面裂縫等缺(quē)陷。對檢查出的焊(han)接缺陷,須及時修(xiū)補後,再次進行檢(jiǎn)驗。外觀檢驗隻能(néng)發現表面宏觀的(de)缺陷。
着色檢驗法(fa)
着色檢驗法的原(yuán)理是用着色劑來(lai)顯示缺陷。着色檢(jian)驗不需專門裝置(zhi),隻要配置适宜的(de)着色劑、顯現粉,即(jí)可獲得檢驗結果(guǒ)。其工作原理是基(ji)于毛細管作用來(lái)實現的。先用合适(shì)的溶劑将焊縫清(qīng)洗幹淨,并讓其幹(gan)燥,接着噴上着色(se)劑,等待一段時間(jiān),流動性和滲透性(xing)良好的着色劑便(biàn)滲入到焊件表面(miàn)的縫隙中,然後将(jiāng)焊件表面再次擦(cā)拭幹淨并噴上顯(xiǎn)現粉,侵人焊件縫(feng)隙中的着色劑,則(zé)由于毛細管現象(xiàng)上滲到顯現粉中(zhong)來,呈現出缺陷的(de)形象。雖然着色檢(jian)驗也隻能發現表(biǎo)面的缺陷,但根據(ju)着色顯現出來的(de)大小可以幫助判(pàn)定缺陷的大小,比(bi)其外觀檢驗效果(guǒ)更好。
X射線檢驗法(fa)
要對焊縫的内部(bu)缺陷進行檢驗,既(jì)準确又可靠的方(fang)法是x射線檢驗。利(li)用x射線來檢驗焊(hàn)縫的方法目前應(yīng)用最廣泛的是照(zhao)相法。這種方法就(jiu)是在被檢驗焊縫(feng)的後面放置一張(zhang)膠片,x射線從前面(mian)透人。當x射線經過(guò)被檢驗的焊縫後(hou),由于焊縫金屬和(hé)焊縫缺陷的密度(du)不同,對X射線的能(néng)量衰減和吸收不(bu)同,而到達膠片上(shang)的x射線強度也不(bú)同,膠片的感光程(chéng)度不一樣,經過顯(xian)影後得到的底片(pian)黑化度也就不同(tóng),有缺陷處x射線吸(xi)收少,透過的x射線(xiàn)強度較大,底片感(gǎn)光較強,顯影比較(jiao)黑;無缺陷處底片(piàn)感光則較弱,顯影(ying)後呈淡白色。這樣(yàng),觀察底片上的影(yǐng)像就能發現焊縫(feng)有無缺陷及缺陷(xian)的種類、大小和位(wei)置。
水壓檢驗
對單(dān)晶爐中殼體爲夾(jiá)層結構的零件,除(chu)采用上述方法外(wài),還可以采用水壓(ya)法檢驗夾層是否(fou)有缺陷。水壓法檢(jian)驗是在單晶爐殼(ke)體上留一個入口(kou)用水将夾層灌滿(mǎn),并堵好其餘的出(chū)口,用水泵把夾層(ceng)内的水壓提高到(dao)3.2kg/cm2左右,進行強壓試(shi)驗,并維持15min以上,壓(ya)力不能有下降,同(tóng)時檢查焊縫上是(shi)否有水滴或水迹(ji)出現,如果出現則(zé)表明該處有滲漏(lou)缺陷,應做出标記(jì),以便修補。水壓法(fǎ)檢驗方法簡單,容(róng)易找出缺陷的具(jù)體位置,不過其最(zui)小可檢漏率隻能(neng)達到10“Pa·L/s,對極其微小(xiao)的缺陷就無能爲(wei)力了。
氦質譜檢驗(yan)法
用于
單晶爐
的(de)真空殘餘氣體分(fèn)析的質譜計都可(ke)以用來檢漏,特别(bié)是用氦做示漏氣(qì)體的質譜檢漏儀(yí),是真空檢漏中靈(líng)敏度最高、用得最(zui)普遍的一種檢漏(lòu)儀器,其最小可檢(jiǎn)漏率能達到10。11Pa·L/s。目前(qian)的氦質譜檢漏儀(yí)基本上都是磁偏(piān)轉型的,其實質是(shi)一種對氦分壓變(bian)化有反應的儀器(qi)。單晶爐殼體夾層(ceng)用氦質譜檢漏儀(yí)進行檢驗,首先要(yao)留~個入口接上真(zhēn)空管路,堵好殼體(ti)上其他的出口,再(zài)用輔助真空泵抽(chōu)真空,真空度達到(dao)10Pa以下後,才能打開(kāi)與之相連的氦質(zhi)譜檢漏儀,然後用(yong)氦氣在疑有漏孔(kǒng)處進行噴吹,檢查(cha)檢漏儀指示是否(fou)有變化,如發現有(yǒu)變化時,應再做幾(ji)次複檢,确定漏孔(kǒng)的具體位置。氦質(zhi)譜檢漏的設備都(dou)較昂貴,因此應盡(jìn)可能采用其他較(jiao)爲經濟的檢漏方(fang)法。