KM热沉检漏方案与过程及结果(1)

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)北京有色金属研究总院 作者:王轩

       热沉是通液氮冷却或通热氮气加热, 内部涂有吸收率大于0.9 的特制黑漆的低温壁板, 它通过绝热垫悬挂在容器内壁上。工作条件是温度- 196~100℃ , 内压1.6 MPa。热沉材料应有良好的低温性能, 更主要的应具有优良的焊接性能, 保证密封焊缝在长期高低温冷热交变下仍能保持良好的气密性。材料导热性应较好, 在室温高真空下表面出气率应比较低, 便于抽真空。L2R 材料各种性能比较好, 但在国内使用得较少, 它的焊接性能不如不锈钢和铜, 检漏的难度就更加突出。最后选用材料为304 L 及紫铜, 其各项性能均佳。

     热沉对检漏的要求设计要求全部热沉在低温下总漏率小于等于1.3×10- 8 Pa·m3/s( 设计指标总漏率)各部分热沉的漏率指标如下:

      大门热沉的漏率指标为不大于2.5×10- 9 Pa·m3/s

      筒体热沉( 液氮管路和气氦管路) 的漏率指标为不大于7×10- 9 Pa·m3/s

      端部热沉的漏率指标为不大于2.5 ×10- 9 Pa·m3/s

     为确保一次成功, 彻底杜绝整节热沉装入容器后其允许漏率超标。一旦超标, 再重新寻找漏点如大海捞针。为此, 对检漏提出严格的要求如下:

① 不锈钢管、铜管、金属软管、摩擦焊管接头等均先用2 MPa 干燥氮气做强度及气密性初检试验, 合格后再逐根进行氦质谱检漏。其中摩擦焊管还要进行三次从- 196 ~100℃ 冷热冲击试验, 各种管的漏率均不大于5×10- 11 Pa·m3/s 。

② 焊接成组片后, 充1.0MPa 干燥氮气用水槽法初检。合格后对整个组片进行一次从- 196~100℃的冷热冲击试验, 然后趁热用氦罩法进行氦质谱检漏, 仪器无反应为合格。

③ 检漏合格的组片焊成单节热沉后, 用氦罩包检组片新焊缝, 检漏仪的灵敏度不低于本节热沉的允许漏率, 仪器无反应为合格。做12 h 静态升压试验, 判断是否有漏检现象。

检漏技术方案的确定及特点

在选取检漏方案时要考虑以下原则:

① 检漏灵敏度要求合理。太低不符合要求,太高时费用较高, 且浪费时间。

② 反应时间要求短, 以便加快检漏速度。

③ 能定位、定量, 不仅能找出漏气的位置,还要确定漏率的大小, 以便确定是否符合要求。

④ 能无损检漏。既能完成检漏任务, 又不破坏被检件的原结构和使用性能。

⑤ 稳定性好。在足够长的时间里要求灵敏度可靠, 以便进行累积试验和定量测量, 并保证试验的可靠性。

⑥ 检漏仪器应该结构简单, 操作维修方便,经济适用。

⑦ 加压法检漏时应考虑被检件的机械性能。

⑧ 检漏用示踪物质应无毒无害不腐蚀被检件。

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