大型电子束焊接设备(EBW)真空抽气系统设计

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟

大型电子束焊接设备(EBW)真空抽气系统设计

大抽速的真空抽气系统是大型电子束焊接设备(electron beam welding,EBW)中必不可少的组成部分。本文介绍了一个大型电子束焊设备中真

空抽气系统的组成及其设计思路、方法,并对此真空抽气系统所能得到的本底真

空度、工况真空度以及各阶段的抽气时间进行了详细的计算。为大型真空设备

的研制提供一个有益的思路和便捷的方法。

国际热核聚变实验反应堆

电子束焊是近三十年来新发展起来的一种熔化焊接方法, 它利用空间定向

运动的电子束以高速撞击到工件表面后产生的热能使工件熔化，形成焊缝。电

子束焊接的质量一方面取决于电子束源以及加工工艺的优化，而从电子束的加

工工艺来说，很大程度上取决于真空的环境，真空度的提高可以减少高速电子

束的减速和阻尼现象，而抽真空速率对电子束的整个加工时间起着决定性的作用。

此大型电子束焊接设备的需抽容积较大，需要一个大抽速的真空系统，

现对此真空抽气系统进行设计。

设计要求

为了使电子束内的杂质微粒对真空的影响减至最小，延长阴极寿命，应

尽可能地提高电子束焊接室的真空度。工作时焊接室需经常开启以更换焊接

件，因此要尽可能地减少真空抽气时间，以提高焊接效率。

此真空抽气系统的具体设计要求如下：

(1) 焊接室需抽容积为48 m3，材料为复合不锈钢。在焊接前，焊接室的本底真空度要求达到1 乘以10- 2 Pa。