Спояването във вакуумна пещ е сравнително нов метод за запояване без флюс във вакуумни условия. Тъй като запояването се извършва във вакуумна среда, вредното въздействие на въздуха върху детайла може да бъде ефективно елиминирано, така че запояването може да се извърши успешно без прилагане на флюс. Използва се главно за запояване на метали и сплави, които са трудни за запояване, като алуминиеви сплави, титанови сплави, суперсплави, огнеупорни сплави и керамика. Споената шевна връзка е блестяща и плътна, с добри механични свойства и устойчивост на корозия. Оборудването за вакуумно запояване обикновено не се използва за игловидно заваряване на въглеродна стомана и нисколегирана стомана.
Оборудването за запояване във вакуумна пещ се състои главно от вакуумна пещ за запояване и вакуумна система. Има два вида вакуумни пещи за запояване: гореща камина и студена камина. Двата вида пещи могат да се нагряват с природен газ или електрическо отопление. Те могат да бъдат проектирани като странично монтирани пещи, долно монтирани пещи или горно монтирани пещи (тип Kang), а вакуумната система може да бъде универсална.
Вакуумната система включва основно вакуумен агрегат, вакуумен тръбопровод, вакуумен клапан и др. Вакуумният агрегат обикновено се състои от ротационна механична помпа с лопатки и маслена дифузионна помпа. Еднократната механична помпа може да достигне ниво под 1,35 × 10⁻¹ Pa. За да се постигне висок вакуум, е необходимо едновременно да се използва маслена дифузионна помпа, която в този момент може да достигне ниво от 1,35 × 10⁻¹ Pa. Налягането на газа в системата се измерва с вакуумметър.
Спояването във вакуумна пещ е запояване в пещта или камерата за запояване с изсмукване на въздух. То е особено подходящо за запояване на големи и непрекъснати съединения. Подходящо е и за свързване на някои специални метали, включително титан, цирконий, ниобий, молибден и тантал. Вакуумното запояване обаче има и следните недостатъци:
① Във вакуумни условия металът лесно се изпарява, така че не трябва да се използва вакуумно запояване за основния метал и заваряването на летливи елементи. Ако е необходимо, трябва да се предприемат съответните сложни технологични мерки.
② Вакуумното запояване е чувствително към грапавостта на повърхността, качеството на сглобяване и допустимите отклонения на запоените части и има високи изисквания към работната среда и теоретичното ниво на операторите.
③ Вакуумното оборудване е сложно, с големи еднократни инвестиции и високи разходи за поддръжка.
И така, как да се осъществи процесът на запояване във вакуумна пещ? Когато запояването се извършва във вакуумна пещ, поставете заварения детайл в пещта (или в контейнера за запояване), затворете вратата на пещта (или затворете капака на контейнера за запояване) и го вакуумирайте предварително преди нагряване. Първо стартирайте механичната помпа, завъртете управляващия клапан, след като степента на вакуум достигне 1,35 Pa, затворете директния път между механичната помпа и пещта за запояване, свържете тръбопровода с пещта за запояване чрез дифузионна помпа, работете в рамките на ограничено време, като разчитате на механичната помпа и дифузионната помпа, изпомпайте пещта за запояване до необходимата степен на вакуум и след това стартирайте електрическото нагряване.
По време на целия процес на повишаване на температурата и нагряване, вакуумният агрегат трябва да работи непрекъснато, за да поддържа степента на вакуум в пещта, да компенсира изтичането на въздух от различните интерфейси на вакуумната система и пещта за запояване, отделянето на газ и водни пари, адсорбирани от стените на пещта, приспособлението и заваръчните елементи, и изпаряването на метала и оксида, за да се намали действителният пад на въздуха. Съществуват два вида вакуумно запояване: високовакуумно спояване и частичновакуумно (средновакуумно) спояване. Високовакуумното спояване е много подходящо за запояване на основен метал, чийто оксид е трудноразградим (като например суперсплави на базата на никел). Частичното вакуумно спояване се използва в случаите, когато основният метал или припоят се изпаряват при температура на запояване и условия на висок вакуум.
Когато е необходимо да се вземат специални предпазни мерки за осигуряване на висока чистота, преди запояване под сух водород трябва да се приложи метод за вакуумно пречистване. По подобен начин, използването на метод за пречистване със сух водород или инертен газ преди вакуумно изпомпване ще помогне за постигане на по-добри резултати при запояване под висок вакуум.
Време на публикуване: 07 май 2022 г.