Способ повышения чистоты вакуума

 

Союз Соиетскии

Социалистическиа

Реса)тбпик »789605 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 22.01.76 (21) 2318421/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М Кл

С 21 D 1/773

Госудерстеенный комитет (53) УДК 621.78..061 (088.8) Опубликовано 23.12.80. Ьюллетень № 47

00 делам изооретеиий и открытий

Дата опубликования описания 28.12.80

/ (72) Автор изобретения

H. Л. Салин (71) Заявитель (54) СГ!ОСОБ 11ОВЫШЕНИЯ ЧИС!ОТЫ ВАКУУМА

Изобретение относится к термообработке деталей и материа10B B вакууме н может быть использовано в металлургии, электронной и радиопромышленности и других отраслях техники при обработке в вакууме деталей и материалов, в том числе изделий из ленточных магнитных материалов.

При эксплуатации промышленных вакуумных установок неизбежно натекание в откачиваемый объем вредных газов через многочисленные разборные фланцевые соединения (насосов с трубопроводами, откачиваемого объема с трубопроводами и крышками загрузочного проема и др ) и вводы (для электронагревателей, термопар и др) с уплотнительными прокладками. Эти газы вызывают изменение физических свойств и окисление обрабатываемых изделий. Например, при термообработке изделий из прецизионных магнитных сплавов вредными газами являются кислород, азот, окись углерода и пары воды, для изделий из нержавеющих сталей -- только кислород и т. д.

Это в особенности относится к устройсТВВМ с большим периметром вакуумных соединений (например вакуумные печи

МГ1В-З, СЭБ и др).

Для исклточс ния воздействия вредных газов, натекакнци. в откачиваемый объем из атмосферы через фланцевые соединения и вводы, при термообработке изделий в вакууме применяют различные способы floвышения чистоты вакуума.

Иод чистотой ваку ма подразумевается уменьшение в откачиваемом объеме при работаюгцих насосах парцйального давления вредных газов, вызывающих окисление и другие изменения физических свойств обрабатываемого материала в процессе вакуумной термообработки.

Известен способ повышения чистоты вакуума, состояший в том, что в зазорах между кольцевыми выступами и кольцевыми пазами фланцевых соединений вакуумной установки с помощью форвакуумного насоса создается промежуточный низкий вакуум порядка 10 тора, который снижает натекание вредных газов из окружаюшей атмосферы в откачиваемый объем через фланцевые соединения вакуумной установки.

Источники натекания газов помещают в за|цитную камеру, B которой создается низкий вакуум порядка 10 тора с помощью форвакуумных насонов, и за счет уменьше789605

Формула изобретения

HHH разности давления между о1качиваемым объемом и давлением в объеме защитной камеры снижается натекание газов из атмосферы в откачиваемый объем (1), 1-(аиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ, при котором элеменпгы вакуумной установки 10 мегцают в защитную камеру, заполненную инертным газом; в откачиваемый объем вследствие натекания через соединения попадают молекулы инертного газа, что обеспечивает безокислительный нагрев изделий 12 .

Однако эти способы не исключают полностгяо воздействия вредных газов в рабочем объеме, так как последние попадают в него нс только вследствие натекания через вакуумные соединения, но и за счет выделения их с внутренних стенок рабочей камеры, из футеровки, а также с материалов, подлежащих термообработке.

Кроме того, для создания в защитной камере низкого вакуума (порядка 10 тора), а также для удержания в камере инертного газа с постоянным давлением требуется громоздкая и сложная конструкция с гермстизацисй вращающихся валов, электрических вводов, затворов и др. Для заполнения и работы защитной камеры необходим оольшой расход инертного газа. г(ель изобретения — исключение натекания вредных газов извне и влияния десорбированных в откачиваемом объеме газов.

Гlоставленная щль достигается тем, что 30 в зазоры фланцевых соединений подают водород с избыточным давлением 2 — 3 тора, соединения которого с десорбированными газами затем удаляют. Благодаря этому в откачиваемый обьем вакуумной установки

j$ в процессе обработки через вакуумные соединения может проникать восстановительный газ-водород, If его соединения с десор бированными газами (кислородом, азотом и др.) удаляются из откачиваемого объема насосами. 40

Таким образом исключается длительное соприкосновение нагретых изделий с вредными газами и обеспечивается более высокая чистота вакуума (среды, окружающей нагретые детали), чем при известных способах.

На фиг. 1 изображены фланцевые соединения; на фиг. 2 — установка, общий вид, Фланцевое соединение содержит два кольцевых выступа 1 и два кольцевых паза 2, образуюгцих во фланцевых соединениях зазор 3, служащий для заполнения водородом, который используется вместо защитной камеры. Водород попадает в зазор 3 через трубку 4, которая присоединяется к входному отверстию на фланце с помощью накидной гайки. В установке для термообработки деталей и материалов в ва кууме используются зазоры фланцевых сое" динений в качествс защитных зон, заполняемых водородом.

На фиг. 2 показаны фланценые соединения: загрузочного отверстия с корпхсом вакуумной печи 5, ввода для измерения вакуума 6, задней стенки с корпусом печи 7, трубопровода, соединяющего откачиваемый объем вакуумной печи с диффузионным насосом 8. Для впуска водорода в зазоры 3 через трубки 4 из емкости 9, расположенной вне рабочего помещения, слу жит кран 10. Воздух из соединительных трубок 4 до ниппеля 11 удаляется путем промывки трубок водородом с открытым колпачком ниппеля 11. Избыточное давление водорода в зазорах составляет 2 — 3 тора.

Обработка деталей и материалов по данному способу производится следующим образом.

Из емкости 9 в трубки 4 и по ним в зазоры 3 подают под избыточным давлением

0,1 — 0,15 кг/см водород для промывки системы. Для этого свинчивают колпачки ниппелей 11 и открывают кран 10. Г1о истечении 15 — 20 с колпачки ниппелей завинчивают, и в зазорах 3 с помощью редуктора устанавливается избыточное давление водорода в 2 --3 тора.

После загрузки дх.талей и материалов в откачиваемый объем крышки загрузочного отверстия закрывают и производят откачку воздуха с помощью вакуумных насосоа до давления 10 тора. Избыточное давление водорода в зазорах фланцевых .соединений поддерживают не только в течение всего процесса термообработки, но и в перерывах между режимами. Температура термообработки изделий устанавливается в зависимости от свойств обрабатываемого изделия. Общий расход водорода при работающих и диффузионных насосах в течение 5 — -6 ч непрерывной работы составляет не более 5 — 4 л, что исключает образование в помещении взрывоопасной смеси и не вызывает опасения при работе с водородом.

Предлагаемый способ повышения чистоты вакуума обеспечивает повышение выхода годного, улучшение качества изделий (образцы магнитопроводов, например, получаются с более узким разбросом в свойствах, а детали из нержавеющей стали — без окисной пленки).

Способ повышения чистоты вакуума, включающий создание защитной зоны в зазорах фланцевых соединений вакуумных ус тановок, отличающийся тем, что, с целью исключения натекания вредных газов извне и влияния десорбированных в откачиваемом объеме газов, в зазоры фланцевых соединений подают водород с избыточным давле789605

Составитель Е Шадек

Редактор Г. Кацалая Техред А. Бойкас Корректор H. Григорук

За к аз 9004/30 Тираж 608 Подписное

ВНИИПИ Государственного кочитета СССР по делам изобретений и открытий

l l 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раугнская наб., д. 4 5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 нием в 2 — 3 тора, а соединения водорода десороированными Газами удаляют.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Векшинскнй С. A. Насосы и вакуумные системы.-Со. «Электроника», 1958, № 12

2. Авторское свидетельство СССР № 194874, кл. С 21 D i 74, 1965.