作者:Jim Grann Ipsen美国技术总监、Janusz Kowalewski Ipsen美国东南亚区销售总监
绝对真空是不存在的。即使是外太空,也有一些原子和分子漂浮在四处漂浮。
线性泄漏率衡量的是当真空炉与抽气系统断开后,气体原子或分子随时间进入真空炉的速率。在美国,通常以微米汞柱/小时(μm/hr)或托/小时为单位表示(在国内我们采用Pa/小时为漏率即压升率单位,在此为了配合文中所配图表,我们下文中继续使用微米汞柱/小时为单位进行表述)。
监测真空炉的线性泄漏率对维持真空完整性至关重要——这是确保热处理工艺一致性和可重复性的关键要素。合适的泄漏率能确保零件符合要求,并能及时反应真空炉本身是否存在维保问题,或解释零件变色的原因。
在某些情况下,操作者为了快速确定泄漏率,可能仅采样15至30分钟来观察泄露率的测量值。即使将短时间测试读数延长至一小时(尤其是当该时间段处于测试初期时),也几乎无法获得准确的线性泄漏率。必须在测试初期考虑脱气因素,才能准确反映炉体的真实泄漏率。
校准测试需要牢记:线性泄漏率以每小时为单位而非按分钟计算是有原因的。保持炉体处于真空状态不足一小时的情况下,几乎无法合理确定准确的线性泄漏率。
若想获取炉体真实的泄漏率信息,应先将炉体抽真空至少一小时后再进行泄漏率检测。然后在第二小时后再次检查泄漏率。若泄露率仍然高于最佳性能的目标值,可以炉子继续抽真空一小时,然后再检测一次。重要的是,为抵消第一小时因脱气导致的较高漏率,需延长测试时间以获得更准确的平均泄露率测量值。一些炉子的操作手册因此建议最小测试时长为四小时。
泄漏率示例
真空炉钎焊过程中可接受泄漏率的通用指南:
(数据来源:Kay & Associates公司,作者Dan Kay)
l对于含钛或铝的材料:推荐泄漏率小于5微米汞柱/小时 (约等于0.67Pa/小时)。
l对于含有铬(Cr)或锰(Mn) (但不含钛/铝) 的材料:可接受的泄漏率为小于10微米汞柱/小时 (约等于1.33Pa/小时)。
l对于含有镍(Ni)、金(Au)等 (不含Cr、Mn、Ti或Al) 的材料:泄漏率小于15微米/小时(2Pa/小时)是可以接受的。
航空航天领域需额外考虑:
工艺敏感性:根据具体应用和加工材料的敏感度,可接受的泄漏率可能需更低,一个常见的例子就是铝钎焊。
关键部件:对车辆安全运行至关重要的组件,可能需要更严格的泄漏率规范以确保其可靠性和安全性。
来源:易普森工业炉