【真空知识】超高真空腔体加工方法

真空腔体是保持内部为真空状态的容器，真空腔体的制作要考虑容积、材质和形状。
不锈钢是目前超高真空系统的主要结构材料。其中300系列不锈钢(表1)是含Cr10%～20%的低碳钢，具有优良的抗腐蚀性、放气率低、无磁性、焊接性好、导电率和导热率低、能够在-270～900℃工作等优点，在高真空和超高真空系统中，应用广泛。
表1 300系列不锈钢的化学成分(其他成分为Fe)

近年来，为了降低真空腔体的制作成本，采用铸造铝合金来制作腔体也逐渐普及。另外，采用钛合金来制作特殊用途真空腔体的例子也不少。
为了减小腔体内壁的表面积，通常用喷砂或电解抛光的方式来获得平坦的表面。超高真空系统的腔体，更多的是利用电解抛光来进行表面处理。
焊接是真空腔体制作中最重要的环节之一。为避免大气中熔化的金属和氧气发生化学反应从而影响焊接质量，通常采用氩弧焊来完成焊接。氩弧焊是指在焊接过程中向钨电极周围喷射保护气体氩气，以防止熔化后的高温金属发生氧化反应。
超高真空腔体的氩弧焊接，原则上必须采用内焊，即焊接面是在真空一侧，以免存在死角而发生虚漏。真空腔体不允许内外双重焊接和双重密封(图1)
图1 真空腔体不允许内外双重焊接和双重密封