Причины нарушения герметичности.

Нарушение герметичности изделий и объектов связаны с наличием сквозных дефектов в отдельных узлах или местах их сочленения. Дефекты могут образовываться как в процессе производства конструкции материалов так и при изготовлении отдельных деталей и изделий в целом(сборка), а так же при его эксплуатации. Дефекты изделий и объектов являющиеся причиной утечки или протекания газовых или жидких сред(течи) могут быть разделены на 4 группы:

1 дефекты возникшие в процессе первичного производства сырья, материалов, металлов;

2 дефекты внесенные при обработке материалов и изделий;

3 дефекты разъемных соединений;

4 эксплутационные дефекты.

К дефектам первой группы относятся дефекты возникающие на металлической стадии заготовительного производства, шлаковые включения, газовые пузыри, усадочные раковины, расслоения, поры, трещины, которые образуются в процессе обработки заготовок. Характерным дефектом такого рода является продольные микро-каналы в прокате образованные раскаткой газовых пузырей заготовок и поэтому детали получают из таких материалов различными методами технической обработки как правило не герметичны. Металлические дефекты заготовок являются причиной не герметичности изделий по сплошному металлу. При современном состоянии технологий металлургии НК заготовок такая не герметичность явление довольно редкое. Наиболее распространенной причиной не герметичности изделий – сквозные дефекты в соединениях при обработке материалов (2 группа) в основном в сборке детали и сборочных единиц с помощью сварки и пайки. Дефекты сварки имеют металлургические свойства газовые включения рекристаллизацию основного металла в зоне термического влияния, трещины вызванные термическими напряжениями. Вероятная зона их появления ограничена сварным швом и зоной термического влияния. При этом возникающие течи могут быть различных величин и форм. Особое место в ряду сварного шва занимают дефекты многослойных силовых и герметизирующих швах в которых возможно образование внутренних течей и сквозных с промежуточным объемом. Внутренние течи являются источником длительного поступления воздуха в вакуумную систему, что препятствует получению необходимого вакуума. Обнаружение таких течей достаточно сложное и трудоемкая процедура требующая применение специальной оснастки. Причинами возникновения дефектов сварки является неправильная подготовка к сварке(выбор расстояния между заготовками), а так же нарушение режимов сварки, неправильный состав сварочных материалов. Основная причина возникновения дефектов пайки – непропаи. Которые называются недостаточно тщательной очистки припаиваемых поверхностей относящиеся так же ко 2 группе дефекты деформационного воздействия на материал, чаще всего возникают в процессе штамповки различных деталей. Образующие при этом течи вызываются рядом причин: по вине рабочего, несоответствием исходного материала техническим требованиям по физико-механическим свойствам, а также некачественным изготовлением и ремонтов штампов и отступлением от технологии. Основными дефектами штамповки являются разностенность, трещины, обрывы, складки, царапины, поры. Трещины и разрывы появляются из-за чрезмерной твердости металла крупнозернистой структуры и по другим причинам, а в ряде случаев в следствии завышенной или недостаточной силе прижима заготовки. Царапины и задиры иногда со сквозными трещинами и порами на поверхности штампованных изделий возникают из-за дефектов на рабочих поверхностях инструмента, неправильной отладки инструмента. Сквозные дефекты в процессе штамповки заготовки появляются при утонении металла заготовки, которые являются следствием неправильного выполнения технологического процесса изготовления изделия. Например, несовершенство обжига, несоответствие осей пуатсона и матрицы и других причин. Одним из видов герметизированной продукции является все возможные вакуумные аппараты и установки. В процессе эксплуатации которых необходим высокий вакуум. Для современных вакуумных установок основными конструкционными материалами служат металлы, которые должны обладать:

1 вакуумной плотностью (герметичностью);

2 низким газоотделением при повышенных температурах;

3 коррозионной и химической стойкостью;

4 способностью давать надежные вакуумная плотные соединения при пайке и сварке. Первым двум из этих требований удовлетворяют металлы выполненные в вакууме, они содержат по сравнению с обычными металлами весьма незначительные количество газов и отличаются повышенной вакуумной плотностью. Вакуумная плотность металлов определяется их микроструктурой и наличием различных дефектов, а именно волосовин, шлаковых включений, трещин. Металлы с крупнозернистой структурой в большинстве случаев не обладают вакуумной плотностью т.к. пространство между крупными зернами может быть не замкнутой. Типичным примером металлов с крупнозернистой структурой может служить чугунное и цветное литье. Такие металлы из-за своей пористости в качестве конструкционных материалов как правило в технике высокого вакуума не применяются, однако при сравнительно невысоком вакууме возможно применения литья, но при этом его необходимо подвергать дополнительному уплотнению горячего лужения в полном специальный вид покрытия из вакуумная плотных пластмасс(политерилена, фторопласта). Переработка крупнозернистого литья при помощи многократной горячей ковки приводит к образованию более мелкой и более плотной газа непроницаемой структуре материала. Подавляющее большинство прокатанных материалов обладают вакуумной плотностью даже при небольшой их толщине. К таким металлам можно отнести листовой и сортовой прокат нержавеющей стали, а так же большую часть проката малоуглеродистой конструкционной стали, прокат из меди, латуни, многих сортов бронзы, алюминия и его сплавов, никеля, серебра. К ним же относятся цельнокатаные, цельнотянутые и бесшовные трубы.

Сквозные дефекты разъемных соединений. (третья группа)

Вызваны как правило нарушениями технологии изготовления и сборки детали. Образующие сопрягаемые элементы соединений. Причины не герметичности могут быть отклонения от заданной геометрической формы детали, дефектов уплотнителей, инородные предметы на уплотнительных поверхностях, неправильная затяжка силовых элементов соединения релаксация напряжений. Потери герметичности разъемных соединений может быть вызвана недостатками конструкции изделия, например, низкая жесткость силовых элементов.