真空系統(tǒng)中的各部件連接形式多樣，焊接是真空設(shè)備需要永久性連接時(shí)使用的方法。今天就為大家整理了幾種真空系統(tǒng)中常用的焊接方法，然后分別來(lái)熟悉一下它們。

1、氬弧焊

氬弧焊是熔化焊的一種。在普通電弧焊的原理基礎(chǔ)上，加入了氬氣對(duì)金屬焊材的保護(hù)，通過(guò)高電流使焊材在焊基材上融化成液態(tài)形成熔池，使被焊金屬和焊材達(dá)到冶金結(jié)合的一種焊接技術(shù)。由于在高溫熔融焊接中不斷送上氬氣，使焊材不能和空氣中的氧氣接觸，從而防止了焊材的氧化。

在真空系統(tǒng)焊接過(guò)程中，氬弧焊的焊縫受到氬氣保護(hù)，焊縫質(zhì)量比較高。同時(shí)熱源集中，焊接時(shí)的熱影響區(qū)小，工件變形小，保證了工件的氣密性與機(jī)械強(qiáng)度。氬弧焊適用于焊接高強(qiáng)度合金鋼、有色難熔和化學(xué)性質(zhì)活潑的金屬及其合金，也可用于補(bǔ)焊、定位焊、反面成型的打底焊及異種金屬的焊接。在真空設(shè)備制造中的超高真空不銹鋼容器、管道閥門(mén)、波紋管連接件、可伐陶瓷封接街頭、法蘭盤(pán)的連接件、鈦泵中零部件的連接件，以及許多電真空器件外殼的連接件、零部件點(diǎn)焊、塞焊都廣泛采用了氬弧焊。

氬弧焊可分為不熔化電極氬弧焊和熔化電極氬弧焊，以及手工、半自動(dòng)、自動(dòng)氬弧焊等。而真空系統(tǒng)應(yīng)用中大多采用不熔化電極的手工或半自動(dòng)氬弧焊。

2、釬焊

釬焊是指低于焊件熔點(diǎn)的焊料與焊件同時(shí)加熱到焊料熔化溫度后，由高溫液態(tài)焊料填滿（毛細(xì)力作用）被釬焊的固態(tài)基金屬（釬接金屬或稱基金屬）間的間隙，使被釬焊金屬產(chǎn)生結(jié)合的一種工藝方法（如果是真空釬焊，焊料熔化要在真空狀態(tài)下進(jìn)行）。根據(jù)焊料的熔點(diǎn)與強(qiáng)度，釬焊可以分為硬焊與軟焊。前者焊料的熔點(diǎn)在500℃以上，接頭強(qiáng)度較高；后者焊料的熔點(diǎn)在500℃以下，接頭強(qiáng)度較低；根據(jù)熱源的不同，有輻射爐釬焊、高頻釬焊、大電流釬焊、電阻釬焊、火焰釬焊等。

釬焊與其他焊接相比，具有變形小、基金屬性能變化、可同時(shí)完成多個(gè)零件的連接、并可連接不同金屬的優(yōu)點(diǎn)，可用于焊接精密、復(fù)雜和由不同材料組成的構(gòu)件，但不適用于重載、動(dòng)載機(jī)件的焊接。應(yīng)用于真空系統(tǒng)工藝中，其焊接的質(zhì)量取決于焊料的性能，如有良好的熔點(diǎn)、不含高蒸氣壓的元素、只含極少量的空氣與非金屬雜質(zhì)，以及液態(tài)焊料對(duì)被焊金屬具有良好的潤(rùn)濕性、流散性等等。

為保證良好的真空性能，真空系統(tǒng)工藝中應(yīng)用到釬焊時(shí)，首先要去除去零件表面上的氧化膜、油污、雜質(zhì)能，增加焊料對(duì)零件的潤(rùn)濕性與流散性、毛細(xì)流動(dòng)性，避免加熱時(shí)釋放大量氣體，使焊縫產(chǎn)生缺陷；完成零件的退火，去除應(yīng)力以及內(nèi)部氣；同時(shí)對(duì)被焊件表面鍍膜，加強(qiáng)焊料對(duì)基金屬的潤(rùn)濕性能，保護(hù)和防止基金屬氧化，部分條件下還能起到焊料的作用。

3、電子束焊

電子束焊是熔化焊的一種，它利用會(huì)聚的高速電子束轟擊工件接縫，產(chǎn)生熱能從而使金屬熔合。它包含了機(jī)械、真空、高電壓和電磁場(chǎng)理論、電子光學(xué)、自動(dòng)控制和計(jì)算機(jī)等多學(xué)科技術(shù)。電子束焊按被焊工件所處環(huán)境的真空度可分為三種：高真空電子束焊，低真空電子束焊和非真空電子束焊：

高真空電子束焊在10-4～10-1Pa的壓強(qiáng)下進(jìn)行。良好的真空條件，可以保證對(duì)熔池的“保護(hù)”防止金屬元素的氧化和燒損，適用于活性金屬、難熔金屬和質(zhì)量要求高的工件的焊接。

低真空電子束焊在10-1～10Pa的壓強(qiáng)下進(jìn)行，也具有束流密度和功率密度高的特點(diǎn)。由于只需抽到低真空，縮短了抽真空時(shí)間，提高了生產(chǎn)率，適用于批量大的零件的焊接和在生產(chǎn)線上使用。

非真空電子束焊，其電子束仍是在高真空條件下產(chǎn)生的，然后穿過(guò)一組光闌、氣阻和若干級(jí)預(yù)真空小室，射到處于大氣壓力下的工件上。由于電子束散射強(qiáng)烈，它的電子槍工作距離限制在20～50mm，焊縫深寬比最大也只能達(dá)到5:1。但這種方法的優(yōu)點(diǎn)是不需真空室，因而可以焊接尺寸大的工件，生產(chǎn)率較高。另外近年來(lái)，移動(dòng)式真空室或局部真空電子束焊接方法，既保留了真空電子束高功率密度的優(yōu)點(diǎn)，又不需要真空室，因而在大型工件的焊接工程上有應(yīng)用前景。

4、真空釬焊

同屬于釬焊工藝，真空釬焊與普通釬焊的原理相似，都是利用毛細(xì)力的作用使液態(tài)釬料在母材表面潤(rùn)濕、鋪展與相互溶解、擴(kuò)散、填縫等實(shí)現(xiàn)零件間的連接，不同的是真空釬焊的整個(gè)焊接過(guò)程是在真空氛圍（一般真空度高于2×10-3Pa，預(yù)抽極限真空在10-4Pa數(shù)量級(jí)）下完成的，即：使用夾具將零件夾持在一起，接頭周圍加上硬焊料，然后在真空爐內(nèi)加熱使焊料熔化流散于縫隙內(nèi)。真空釬焊與普通釬焊相比，具體的還會(huì)產(chǎn)生一個(gè)差異：清除表面氧化膜的的形式不同。

釬焊過(guò)程中，不論是真空釬焊還是其他釬焊，金屬表面的氧化膜會(huì)影響液態(tài)釬料對(duì)基體金屬的潤(rùn)濕性，從而影響釬焊接頭的質(zhì)量。一般的釬焊以釬劑的化學(xué)作用或者以還原氣氛的還原作用來(lái)去除氧化膜，但真空釬焊沒(méi)有釬劑與還原性氣氛的還原作用，利用的是真空低壓來(lái)去除焊件表面的氧化膜并保護(hù)焊件不被氧化，同時(shí)避免增碳、脫碳及污染變質(zhì)現(xiàn)象，提高焊接接頭強(qiáng)度。低壓同樣能排出金屬在釬焊溫度下釋放出來(lái)的揮發(fā)性氣體，使基金屬性能得到改善，獲得光亮致密的接頭。

此外，因?yàn)樵谡婵諝夥罩胁皇褂免F劑，不會(huì)出現(xiàn)氣孔、夾雜等缺陷，可以提高基體金屬的抗腐蝕性，省掉一般焊接需要的清洗殘余焊劑的工序。在真空爐中，真空釬焊可以一次釬焊多到鄰近的釬縫，同爐釬焊多個(gè)組件，可以大大提高焊接效率，并與熱處理工序同步完成。除這些外，真空釬焊可焊接的基本金屬多，包括鋁合金、鈦合金、難熔金屬，以及陶瓷玻璃、石墨、金剛石、復(fù)合材料等。

為此，真空釬焊在航空航天、原子能、電氣儀表以及石化、汽車等諸多領(lǐng)域中得到了推廣與普及。

5、激光束焊接

激光束焊接也經(jīng)常被稱為激光焊機(jī)、鐳射焊機(jī)，其下具體還分熱傳導(dǎo)焊接與深熔焊。它是利用了原子受激輻射的原理，使工作物質(zhì)受激后產(chǎn)生一種單色性高、方向性強(qiáng)以及亮度高的光束。這個(gè)光束經(jīng)聚焦后可獲得極高的能量密度，可達(dá)1013W/cm2，可以在千分之幾秒甚至更短的時(shí)間內(nèi)，將光能轉(zhuǎn)化成熱能，溫度可達(dá)萬(wàn)攝氏度以上，極易熔化和氣化各種對(duì)激光有一定吸收能力的金屬和非金屬材料。為此在工業(yè)生產(chǎn)中，會(huì)利用激光進(jìn)行焊接與切割。目前激光束焊接早期主要用于薄壁材料和低速焊接，焊接過(guò)程屬于熱傳導(dǎo)型，即激光輻射加熱工件表面，表面熱量通過(guò)熱傳導(dǎo)向內(nèi)部擴(kuò)散，通過(guò)控制激光脈沖的寬度、能量和峰值功率、重復(fù)頻率等參數(shù)，使工件融化，形成特定的熔池，一般用于微小型零件的精密焊接。后來(lái)隨著高功率的CO2、YAG（摻釹的釔鋁石榴石）激光器的出現(xiàn)，獲得以小孔效應(yīng)為理論基礎(chǔ)的深熔焊接，在機(jī)械、汽車、鋼鐵等領(lǐng)域也獲得了廣泛應(yīng)用。

作為高能量密度的熔化焊，與電子束焊相比，激光束焊接不需要真空系統(tǒng)，也不會(huì)產(chǎn)生X射線輻射危害。與一般的焊接相比，激光束焊接速度快、深度大、變形小，可以在真空、空氣機(jī)某種氣體環(huán)境中進(jìn)行施焊，并能通過(guò)玻璃或?qū)馐该鞯牟牧线M(jìn)行焊接；可以通過(guò)偏轉(zhuǎn)棱鏡或光導(dǎo)纖維引導(dǎo)到難以接近的部位進(jìn)行非接觸遠(yuǎn)距離焊接，并且容易實(shí)現(xiàn)光束按時(shí)間與空間分光，進(jìn)行多光束同時(shí)加工及多工位加工。

不過(guò)激光束焊接對(duì)焊件裝配的精度以及光束定位精度要求很高，而且激光器及相關(guān)系統(tǒng)的成本較高，造成一次性投資較大。

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