真空系統(tǒng)是指真空泵、真空計(jì)及各種部件通過(guò)配管以適當(dāng)?shù)姆椒ㄟB接，以達(dá)到一定的真空度要求而組合的裝置。真空系統(tǒng)的基本要求是什么。

壓力擴(kuò)散焊

壓力焊接是對(duì)不使用過(guò)渡金屬而需要壓力焊接的材料接觸表面進(jìn)行焊接的焊接。壓力擴(kuò)散焊主要分為電阻焊和擴(kuò)散焊。

A 電阻焊

電阻焊接是將金屬被焊接材料組合而壓縮在兩個(gè)銅電極間，在焊接材料彼此緊張情況下，利用相對(duì)于被焊接材料的大電流，經(jīng)由部件接頭的接觸面及鄰接區(qū)域產(chǎn)生高強(qiáng)度電流的電阻熱效應(yīng)，加熱到焊接或塑性狀態(tài)結(jié)合被焊接材料時(shí)，鍵是焊接方法，該電阻焊接一般稱(chēng)為點(diǎn)焊，廣泛用于真空室內(nèi)部件的焊接。特點(diǎn)是焊點(diǎn)牢固無(wú)污染，不影響真空系統(tǒng)達(dá)到超高真空狀態(tài)，縫焊是點(diǎn)焊的發(fā)展形式，采用厚度小于2mm的中間層金屬件?？梢杂|摸，接頭很牢固。

B 真空擴(kuò)散焊

a 真空擴(kuò)散焊原理及應(yīng)用特點(diǎn)

真空（保護(hù)氣體）擴(kuò)散焊接技術(shù)在一定的真空度條件或保護(hù)氣氛（氫、氬氣等）的保護(hù)下，將兩個(gè)平坦光滑的焊接大氣表面加熱到一定的溫度。在不添加任何焊料或中間金屬的情況下，在溫度和壓力的同時(shí)作用下發(fā)生微觀塑性流動(dòng)，然后相互緊密接觸，利用焊料接觸表面的電子、原子或分子相互擴(kuò)散、相互移動(dòng)。此外，由于形成離子鍵、金屬鍵或共價(jià)鍵，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的保溫、焊接區(qū)域成分，組織均勻，達(dá)到了完整的冶金連接過(guò)程，擴(kuò)散焊接主要是在焊接表面發(fā)生微塑性流動(dòng)后達(dá)到緊密接觸，原子相互大量擴(kuò)散，實(shí)現(xiàn)焊接它可以完成其他焊接方法無(wú)法實(shí)現(xiàn)的焊接作業(yè)。不僅如此，還可以熔化，實(shí)現(xiàn)熔點(diǎn)金屬和非金屬等異種材料之間的焊接，都可以得到優(yōu)質(zhì)的焊接接頭。擴(kuò)散焊的焊接面應(yīng)采用無(wú)氧化物和無(wú)脂肪等真空擴(kuò)散焊的特點(diǎn)是：（1）焊接工藝是在只有液態(tài)或極小過(guò)渡相參與的情況下形成接頭，然后進(jìn)行擴(kuò)散處理的工藝。焊接的成分和組織可以完全與基體一致，接頭內(nèi)沒(méi)有留下鑄態(tài)組織，原始界面已經(jīng)完全消失，因此可以保持現(xiàn)有基金中的物理、化學(xué)和力學(xué)性能。（2）擴(kuò)散焊接由于氣體不會(huì)過(guò)熱或溶解，所以能夠在不破壞被焊接材料的性能的情況下焊接大部分金屬和非金屬材料。特別是焊接用通常的焊接方法難以實(shí)現(xiàn)或可焊接，但在焊接過(guò)程中性能和結(jié)構(gòu)非常容易破壞的材料，例如分散強(qiáng)化的高溫合金、纖維強(qiáng)化的硼鋁復(fù)合材料等。（3）可以焊接不同類(lèi)型或較大不同的材料，包括在冶金中不完全相容的材料，例如異種金屬、金屬和金屬的密封。（4）可焊接復(fù)雜、厚度大的零件。（5）加熱均勻，焊縫不變形，不產(chǎn)生殘余應(yīng)力，使工件保持高精度的幾何尺寸和形狀。

真空擴(kuò)散焊的具體應(yīng)用：鋁合金與不銹鋼焊接，鈦合金與95%氧化鋁金屬封接無(wú)氧銅，鍍鎳及蒙脫土合金與95%氧化鋁金屬封接，99.5%氧化鋁封接。這些材料的主要特點(diǎn)是材料對(duì)氧的親和力大，形成穩(wěn)定致密的氧化膜，特別是在高溫狀態(tài)下對(duì)氣體具有較大的化學(xué)活性。晶體組織及性能易于變化。另外，其特征在于，在焊接鈦合金時(shí)遇到的主要困難，如吸氣現(xiàn)象強(qiáng)，特別是對(duì)氧和氮更嚴(yán)重等。

b 真空擴(kuò)散焊接工藝

首先，對(duì)工件表面進(jìn)行精密加工，經(jīng)過(guò)預(yù)研磨研磨研磨，加工出符合要求的表面粗糙度，然后清洗工件。清洗過(guò)程是為了去除材料表面的油脂、氧化膜和其他吸附層。因?yàn)檫@是獲得優(yōu)質(zhì)接頭的最大障礙。優(yōu)選的清洗方法是將焊接部件在HNO2-HF溶液中酸洗后，將清洗后的部件放入干燥機(jī)中進(jìn)行烘烤。組裝工件時(shí)，應(yīng)緊貼平整光滑的焊接面，確定位置，壓縮。組裝完成后，必須放入真空室內(nèi)，當(dāng)真空度達(dá)到所需的數(shù)值時(shí)，焊接設(shè)備將提高溫度施加壓力，開(kāi)始擴(kuò)散焊接。

溫度、壓力、時(shí)間是真空擴(kuò)散焊的重要參數(shù)，這些參數(shù)影響材料的性能和組織轉(zhuǎn)換的動(dòng)力學(xué)，應(yīng)根據(jù)對(duì)不同焊接材料和工件的要求合理選擇。其中，焊接溫度是決定焊接質(zhì)量最有影響力的因素。以鈦合金（Ti-6%al-4%）材料的擴(kuò)散焊接工藝為例，對(duì)a-型鈦合金的溫度β鈦合金的轉(zhuǎn)變溫度低約42~56℃，Ti-6%al-4%v鈦合金的最佳擴(kuò)散焊接溫度為927~945℃（B型鈦合金的轉(zhuǎn)變溫度為996℃）。在真空擴(kuò)散焊接的情況下，對(duì)材料的過(guò)熱度不能過(guò)高。否則，由于粒子變大，接頭的強(qiáng)度和塑性降低。壓力應(yīng)根據(jù)工件表面的不同粗糙度選擇，一般應(yīng)選擇4.9~9.8MPa。焊接時(shí)間取決于焊接材料擴(kuò)散系數(shù)的大小、表面狀態(tài)、力學(xué)性能以及溫度和壓力值。

擴(kuò)散焊接時(shí)的工作真空度也是重要的工藝參數(shù)。試驗(yàn)結(jié)果表明，鈦具有較大的氧親和力，但在13.3Pa的真空度條件下，可獲得漂亮的焊接表面。為獲得優(yōu)質(zhì)的高性能焊接接頭，焊接工藝真空度應(yīng)保持在10-1Pa以上。