# 【90】真空密封

## 基本信息
- **作者**：王继常（东北大学）
- **来源**：《真空》第5期，2000年
- **路径**：源文件/文献/真空系列讲座/第10讲_真空密封/第十讲_真空密封_王继常.pdf
- **阅读日期**：2026-04-11
- **理解程度**：⭐⭐⭐⭐⭐（非常详细，焊接+钎焊技术）
- **关联度**：⭐⭐⭐⭐（真空密封是XC03核心）

## 核心内容

### 真空密封分类

```
真空密封连接
├── 静密封连接
│   ├── 可拆密封
│   │   ├── 法兰连接
│   │   ├── 管接头密封
│   │   ├── 电缆密封
│   │   ├── 观察窗
│   │   └── O型圈密封
│   └── 永久密封
│       ├── 玻璃密封
│       ├── 金属封接
│       └── 焊接封接
└── 动密封连接
    ├── 接触密封
    │   ├── 橡胶密封
    │   ├── 氟塑料密封
    │   └── 金属密封
    ├── 非接触密封
    │   ├── 液体密封
    │   ├── 减压密封
    │   └── 分子泵密封
    └── 磁流体密封
```

### 永久密封连接

#### 玻璃-玻璃封接
| 要点 | 说明 |
|------|------|
| 膨胀系数差 | ≤7×10⁻⁷/℃ |
| 退火处理 | 消除内应力 |
| 温度变化 | 避免急剧变化 |

#### 玻璃-金属封接

| 类型 | 说明 |
|------|------|
| 匹配封接 | 膨胀系数相近 |
| 非匹配封接 | 膨胀系数差异大 |

**非匹配封接要点**：
| 要点 | 说明 |
|------|------|
| 薄壁金属管 | 延展性好，利于变形 |
| 变薄区域 | 约等于封接区长度1倍 |
| 封接类型 | 外封/内封/双边封 |
| 双边封内侧 | 长度=外侧×2 |

### 金属焊接方法

#### 焊接类型

| 类型 | 说明 |
|------|------|
| 无压熔焊 | 局部加热熔化 |
| 加压焊接 | 加热+压力 |
| 电阻焊 | 电阻热 |
| 冷焊 | 不加热 |

#### 常用焊接方法

| 方法 | 特点 |
|------|------|
| 气焊 | 需焊剂，仅用于笨重容器 |
| 电弧焊 | 原子氢弧/碳弧/氩弧 |
| 惰性气体保护焊 | 用于高真空/超高真空 |

#### 氩弧焊参数

| 材料 | 电流 | 电压 |
|------|------|------|
| 铝/铝合金 | 250-300A | 100V |
| 钢/不锈钢/铜/银/钛 | 45-75V | 15-200A |

### 真空技术对焊缝要求

| 要求 | 说明 |
|------|------|
| 焊透 | 避免有害空间 |
| 一次焊好 | 避免两次焊接形成气囊 |
| 内部焊缝先焊 | 便于检漏 |
| 不交叉 | 结构焊缝不与密封焊缝交叉 |

### 焊缝设计原则

| 原则 | 说明 |
|------|------|
| 正确设计 | 焊缝在真空侧，深熔焊 |
| 避免死空间 | 两焊缝间堵住空间=气囊 |

### 金属钎焊

| 要点 | 说明 |
|------|------|
| 第三种金属 | 熔点低于被焊金属 |
| 焊料要求 | 低蒸气压、高浸润性 |
| 温度范围 | 比被焊金属低50-200℃ |

### 钎焊材料与温度

| 被焊材料 | 钎焊温度(℃) | 焊料 |
|----------|--------------|------|
| 铝及铝合金 | 582-593 | 88Al-12Si |
| 镍铬铁合金 | 899 | Au-NiCu-CuMnCoNi |
| 钛与铜 | 966-1050 | Ti-92Cu-2Be |
| 不锈钢与钛 | 757-1010 | 48Ti-48Zr-4Be |
| 钨 | 1093-1928 | 90W-6Ni-4Fe, Pt-35Be |
| 钼 | 982-1482 | Ti-85Si, 62Ti-15Cr-13Ni |

### 钎焊注意要点

| 要点 | 说明 |
|------|------|
| 少量使用 | 焊缝小，表面清洁 |
| 间隙合适 | 不能宽或不规则 |
| 最小搭接 | ≥3mm（毛细力吃进焊料） |
| 膨胀差控制 | 冷却时压缩焊料 |
| 角结构 | **方角有利于焊料流动** |
| 表面涂碳 | 避免焊料表面流动 |

### 角结构对比

| 角类型 | 效果 |
|--------|------|
| **方角** | 焊料顺利流过 ✅ |
| 圆角 | 阻断焊料流动 ❌ |

### 焊缝结构

| 结构 | 说明 |
|------|------|
| 搭接 | 优于对接 |
| 梯接 | 优于对接 |

### 冷焊参数

| 材料 | 压力(N/mm²) |
|------|-------------|
| 铝 | 170-250 |
| 铜 | 500-750 |
| 不锈钢 | 2000 |

**冷焊要求**：
| 要求 | 说明 |
|------|------|
| 焊面 | 无氧化物 |
| 脱脂 | 良好 |
| 应用 | 真空金属管封口 |

### 可伐合金注意

| 材料 | 注意 |
|------|------|
| 可伐(铁镍钴合金) | 不能用银钎焊 |
| 原因 | 银渗透可伐→片裂 |

### O型圈密封

| 材料 | 特点 |
|------|------|
| 橡胶 | 常用 |
| 氟塑料 | 耐高温 |

## 与其他文献的关联

### 印证点
- 与《真空系统设计_王继常》印证：真空系统密封
- 与《真空检漏_关奎之》印证：密封与检漏配合

### 与XC03项目关联
- **直接相关**：XC03真空室密封
- **焊缝设计**：在真空侧+深熔焊
- **O型圈密封**：法兰连接
- **焊接要求**：避免死空间和气囊

## 个人理解/提炼

**核心结论**：
1. **密封分类**：静密封+动密封两大类
2. **焊缝设计**：在真空侧+避免死空间
3. **钎焊角结构**：**方角优于圆角**
4. **钎焊间隙**：≥3mm搭接
5. **冷焊参数**：材料不同压力不同

**对XC03的启发**：
- 焊缝设计要避免形成气囊
- 钎焊用方角结构
- O型圈是常用法兰密封
- 定期检查密封完整性

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## 📅 更新记录

| 日期 | 操作 | 说明 |
|------|------|------|
| 2026-04-11 | 新增 | 芝士虾 |