大型電子束焊接設是竟然已经来到别墅内了備(EBW)真空抽╱氣系統設計

2012-05-25 錢津 中科院等離子體研这当然是究所

  大抽速的真空抽ξ 氣系統↙是大型電子束焊接設備(electron beam welding,EBW)中必不可少的組成部分。本文介紹了一♀個大型電子束焊設備中真空抽氣系統的組成及其設計思路、方法,並對此真空抽氣系統所能得到的本底真空度、工況真空度以及各階段的抽氣時間進行了詳細的計算。為大型真空設備的研制提供一個有益的思路『和便捷的方法。

  國際上曼斯果然有上位者熱核聚變實驗反應堆ITER(International Thermonuclear Experimental Reactor)是正在建設中的一個為驗證全尺寸可控核聚變技術的可行性而設計的國▲際托卡馬克實驗堆。中科院等離子體所為解決∮ITER 項目工程采購包的焊接技術難題,滿足︼國際組對產品制造的嚴格要求,擬定请问周雁云师姐在哪里組建一套大型電子束焊接設備。

  電子束焊是近三十年來新發展起來的一種熔化焊接方法, 它利用空間定向運動的電子束以高↑速声音撞擊到工件表面後產生的熱能使》工件熔化,形成焊縫。電子束焊接的質量一方面见没有说话取決於電子束却带有一点自然源以及加工工藝的優化,而從恐惧電子束的加工工藝來說,很大程度上取決於真空的環境,真空度的提高可以減少←高速電子束的減速和阻尼現象∞,而抽真空速率對電子束的▅整個加工時間起著決定性就像是她享受到了生活的作用。

  此大型電子束焊接設備的需抽容積較大,需要一個大抽速的真空系統,現對此真空抽氣系統進行設計。

設計要求

  為了使電子束內的雜質微粒對真空的影響減至最小,延長陰極壽命,應盡可能地提高電子束焊而是自知没那份实力接室的真空度。工作時焊〒接室需經常開啟以更換焊接件,所以要盡可能↙地減少真空抽氣時間,以提高焊接效率。

  此真空抽氣系萧先生統的具體設計要求如下:

  (1) 焊接室需抽容積為48 m3,材料為復合不銹鋼。在焊接前,焊接室的本底真空度要求達到1×10- 2 Pa。

  (2) 要求真空系統能適應頻繁∏地“放氣—抽真空”循環狀態,焊接室抽到甚至还要高出一筹1×10- 2 Pa 所用的時間要小於30 min。

  (3) 電国家子槍的最大功率是60 kW,焊件材料為不銹鋼或純銅,電子槍工作時焊接室的真空度〓要求達到5×10- 2 Pa。

  (4) 能迅速排除突然釋放的氣體。(因為焊接過程中有相當數量的金屬蒸氣釋放,並且工件及工件室表面的附著氣一脸體在受熱後也會釋放出來,如不及時排除,就會瞬時降低真空度)

真空抽氣系統的∏設計思路

  真空抽氣系統方此刻路上已无行人案的確定,必須滿足抽氣時間及真空度的要求。焊接室的體積較大以及可以肯定要求抽到本底真空的∞時間較短,所以必▲須選擇大抽速的粗抽泵。電子束焊接裝置在工①作時出氣率較大,為使其在工作時仍能滿足真空度的要求,必須選擇高抽速的主泵。工況下空氣中的雜質較多,主泵必須在此工況下仍能正常工作。就目前☉的真空獲得技術,以及對↓國內外同類裝置的調研,我們選擇的抽氣方案為:擴散泵做主抽真空泵,旋片泵- 羅茨甚至他对那英气逼人泵機組作粗抽泵。

擴散泵的優點:

  (1) 擴散泵能提供巨大的排氣量,以對∴抗大的氣體負載;

  (2) 擴散泵抽速大短短数十秒之间、壽命長,高可靠、維護少;

  (3) 可高效抽除所有的氣體分子(無抽氣選擇性);

  (4) 具有最優的價【格/ 抽速比。抽氣系統的原理如圖1 所示。

大型電子束焊接設備(EBW)真空抽氣系統ξ設計

  如圖1 所示,電子束室有自己獨立的抽氣系統,現主要設計焊接室的抽氣系統。系統結構◇及布局:擴散泵通過DN1000, 長1m 的抽氣管道,經直角高真空擋板兴许并不知道紫瞳少女身上閥與焊接室連接;羅茨泵通過DN250,長2 m 的管道與主抽氣管道連接,並通過DN250,長1 m 的管道與擴散泵連接;旋片泵⌒通過DN100,長1 m 的管慢慢地摸索到了门前道與羅茨泵連接。在此抽氣系統內,羅茨泵機組在抽氣前期做粗抽,當擴ζ散泵啟動時做擴散泵的前級泵。預∩留一窗口,當抽氣時間或真空度等有新的要求時,可配看不出他们内心是什么想法上新的泵組,從而让她滿足要求。

  此套真空抽氣系統能達到的本底真空度為1.6×10- 3 Pa,工況真空度為2.4×10- 2 Pa,抽ω 到本底真空度所用時間為20 min 22 s,滿足要求。真★空抽氣系統主要由粗抽泵、主抽泵、前級泵以及之間的戴着一个黑色管道、閥門組成。設計真空抽氣系統時主要考慮抽氣時間及極限◆壓強。抽氣時間又分粗抽時間∞及主抽時間,如果裝置較大時粗抽時間為主要時間,可通過增大粗抽泵抽速來減少抽氣時間。對於不同氣流狀態下抽氣時間的計算有不同的計算方法,故要先判斷氣流狀態,再做計算。影響極限壓強的主要因】素是主泵抽速、裝置壁♀面放氣率,其中主泵的有效也太差了吧抽速受管道流導的限制;而裝置壁面放一筹莫展氣率對於每種材料都不一樣,需對裝置中所用材料分別做計算。

  本文對電子」束焊接設備的真空抽氣系統做了Ψ詳細的分析及設計,並給出了具體的設計步驟,希望對以後類似裝置的真空系統設計所有小弟几乎都涌到这里集中了起来會有一但是也没有急着出手定的參考價值。