真空系統中的各部件連接形式多樣，焊接是真空設備需要永久性連接時使用的方法。今天就為大家整理了幾種真空系統中常用的焊接方法，然后分別來熟悉一下它們。

1、氬弧焊

氬弧焊是熔化焊的一種。在普通電弧焊的原理基礎上，加入了氬氣對金屬焊材的保護，通過高電流使焊材在焊基材上融化成液態形成熔池，使被焊金屬和焊材達到冶金結合的一種焊接技術。由于在高溫熔融焊接中不斷送上氬氣，使焊材不能和空氣中的氧氣接觸，從而防止了焊材的氧化。

在真空系統焊接過程中，氬弧焊的焊縫受到氬氣保護，焊縫質量比較高。同時熱源集中，焊接時的熱影響區小，工件變形小，保證了工件的氣密性與機械強度。氬弧焊適用于焊接高強度合金鋼、有色難熔和化學性質活潑的金屬及其合金，也可用于補焊、定位焊、反面成型的打底焊及異種金屬的焊接。在真空設備制造中的超高真空不銹鋼容器、管道閥門、波紋管連接件、可伐陶瓷封接街頭、法蘭盤的連接件、鈦泵中零部件的連接件，以及許多電真空器件外殼的連接件、零部件點焊、塞焊都廣泛采用了氬弧焊。

氬弧焊可分為不熔化電極氬弧焊和熔化電極氬弧焊，以及手工、半自動、自動氬弧焊等。而真空系統應用中大多采用不熔化電極的手工或半自動氬弧焊。

2、釬焊

釬焊是指低于焊件熔點的焊料與焊件同時加熱到焊料熔化溫度后，由高溫液態焊料填滿（毛細力作用）被釬焊的固態基金屬（釬接金屬或稱基金屬）間的間隙，使被釬焊金屬產生結合的一種工藝方法（如果是真空釬焊，焊料熔化要在真空狀態下進行）。根據焊料的熔點與強度，釬焊可以分為硬焊與軟焊。前者焊料的熔點在500℃以上，接頭強度較高；后者焊料的熔點在500℃以下，接頭強度較低；根據熱源的不同，有輻射爐釬焊、高頻釬焊、大電流釬焊、電阻釬焊、火焰釬焊等。

釬焊與其他焊接相比，具有變形小、基金屬性能變化、可同時完成多個零件的連接、并可連接不同金屬的優點，可用于焊接精密、復雜和由不同材料組成的構件，但不適用于重載、動載機件的焊接。應用于真空系統工藝中，其焊接的質量取決于焊料的性能，如有良好的熔點、不含高蒸氣壓的元素、只含極少量的空氣與非金屬雜質，以及液態焊料對被焊金屬具有良好的潤濕性、流散性等等。

為保證良好的真空性能，真空系統工藝中應用到釬焊時，首先要去除去零件表面上的氧化膜、油污、雜質能，增加焊料對零件的潤濕性與流散性、毛細流動性，避免加熱時釋放大量氣體，使焊縫產生缺陷；完成零件的退火，去除應力以及內部氣；同時對被焊件表面鍍膜，加強焊料對基金屬的潤濕性能，保護和防止基金屬氧化，部分條件下還能起到焊料的作用。

3、電子束焊

電子束焊是熔化焊的一種，它利用會聚的高速電子束轟擊工件接縫，產生熱能從而使金屬熔合。它包含了機械、真空、高電壓和電磁場理論、電子光學、自動控制和計算機等多學科技術。電子束焊按被焊工件所處環境的真空度可分為三種：高真空電子束焊，低真空電子束焊和非真空電子束焊：

高真空電子束焊在10-4～10-1Pa的壓強下進行。良好的真空條件，可以保證對熔池的“保護”防止金屬元素的氧化和燒損，適用于活性金屬、難熔金屬和質量要求高的工件的焊接。

低真空電子束焊在10-1～10Pa的壓強下進行，也具有束流密度和功率密度高的特點。由于只需抽到低真空，縮短了抽真空時間，提高了生產率，適用于批量大的零件的焊接和在生產線上使用。

非真空電子束焊，其電子束仍是在高真空條件下產生的，然后穿過一組光闌、氣阻和若干級預真空小室，射到處于大氣壓力下的工件上。由于電子束散射強烈，它的電子槍工作距離限制在20～50mm，焊縫深寬比最大也只能達到5:1。但這種方法的優點是不需真空室，因而可以焊接尺寸大的工件，生產率較高。另外近年來，移動式真空室或局部真空電子束焊接方法，既保留了真空電子束高功率密度的優點，又不需要真空室，因而在大型工件的焊接工程上有應用前景。

4、真空釬焊

同屬于釬焊工藝，真空釬焊與普通釬焊的原理相似，都是利用毛細力的作用使液態釬料在母材表面潤濕、鋪展與相互溶解、擴散、填縫等實現零件間的連接，不同的是真空釬焊的整個焊接過程是在真空氛圍（一般真空度高于2×10-3Pa，預抽極限真空在10-4Pa數量級）下完成的，即：使用夾具將零件夾持在一起，接頭周圍加上硬焊料，然后在真空爐內加熱使焊料熔化流散于縫隙內。真空釬焊與普通釬焊相比，具體的還會產生一個差異：清除表面氧化膜的的形式不同。

釬焊過程中，不論是真空釬焊還是其他釬焊，金屬表面的氧化膜會影響液態釬料對基體金屬的潤濕性，從而影響釬焊接頭的質量。一般的釬焊以釬劑的化學作用或者以還原氣氛的還原作用來去除氧化膜，但真空釬焊沒有釬劑與還原性氣氛的還原作用，利用的是真空低壓來去除焊件表面的氧化膜并保護焊件不被氧化，同時避免增碳、脫碳及污染變質現象，提高焊接接頭強度。低壓同樣能排出金屬在釬焊溫度下釋放出來的揮發性氣體，使基金屬性能得到改善，獲得光亮致密的接頭。

此外，因為在真空氣氛中不使用釬劑，不會出現氣孔、夾雜等缺陷，可以提高基體金屬的抗腐蝕性，省掉一般焊接需要的清洗殘余焊劑的工序。在真空爐中，真空釬焊可以一次釬焊多到鄰近的釬縫，同爐釬焊多個組件，可以大大提高焊接效率，并與熱處理工序同步完成。除這些外，真空釬焊可焊接的基本金屬多，包括鋁合金、鈦合金、難熔金屬，以及陶瓷玻璃、石墨、金剛石、復合材料等。

為此，真空釬焊在航空航天、原子能、電氣儀表以及石化、汽車等諸多領域中得到了推廣與普及。

5、激光束焊接

激光束焊接也經常被稱為激光焊機、鐳射焊機，其下具體還分熱傳導焊接與深熔焊。它是利用了原子受激輻射的原理，使工作物質受激后產生一種單色性高、方向性強以及亮度高的光束。這個光束經聚焦后可獲得極高的能量密度，可達1013W/cm2，可以在千分之幾秒甚至更短的時間內，將光能轉化成熱能，溫度可達萬攝氏度以上，極易熔化和氣化各種對激光有一定吸收能力的金屬和非金屬材料。為此在工業生產中，會利用激光進行焊接與切割。目前激光束焊接早期主要用于薄壁材料和低速焊接，焊接過程屬于熱傳導型，即激光輻射加熱工件表面，表面熱量通過熱傳導向內部擴散，通過控制激光脈沖的寬度、能量和峰值功率、重復頻率等參數，使工件融化，形成特定的熔池，一般用于微小型零件的精密焊接。后來隨著高功率的CO2、YAG（摻釹的釔鋁石榴石）激光器的出現，獲得以小孔效應為理論基礎的深熔焊接，在機械、汽車、鋼鐵等領域也獲得了廣泛應用。

作為高能量密度的熔化焊，與電子束焊相比，激光束焊接不需要真空系統，也不會產生X射線輻射危害。與一般的焊接相比，激光束焊接速度快、深度大、變形小，可以在真空、空氣機某種氣體環境中進行施焊，并能通過玻璃或對光束透明的材料進行焊接；可以通過偏轉棱鏡或光導纖維引導到難以接近的部位進行非接觸遠距離焊接，并且容易實現光束按時間與空間分光，進行多光束同時加工及多工位加工。

不過激光束焊接對焊件裝配的精度以及光束定位精度要求很高，而且激光器及相關系統的成本較高，造成一次性投資較大。

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