Verfahren zur Verbesserung der Vakuumdichtigkeit von elektrischen
Entladungsgefäßen Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Entladungsgefäße mit
lichtbogengeschweißten metallenen Gefäßwänden. Es ist bekannt, daß die mit dem Lichtbogen
hergestellten Schweißnähte gelegentlich Anlaß zu einer Verschlechterung des Vakuums
im Gefäßinnern geben. Dabei zeigt es sich, daß Schweißnähte, die bei 'der Vakuumprüfung
des Gefäßes sich als einwandfrei vakuumdicht erwiesen, späterhin nach der Inbetriebnahme
des Gefäßes doch Gas in das Gefäß eintreten lassen. Dies ist besonders störend bei
Entladungsgefäßen, die ohne Vakuumpumpe betrieben werden sollen, da hier selbst
die winzigsten Undichtigkeiten dazu führen müssen, daß das Gefäß früher oder später
unbrauchbar wird. Das Undichtwerden von Schweißnähten ist darauf zurückzuführen,
daß sich bei der Herstellung der Schweißung infolge der dabei eintretenden Erwärmung
mechanische Spannungen in den Gefäßwänden ausbilden, die später zu Rißbildungen
führen können, insbesondere wenn betriebsbedingte Erwärmungen hinzukommen und zusätzliche
Dehnungen einzelner Wandteile hervorrufen.Process for improving the vacuum tightness of electrical
Discharge vessels The invention relates to electrical discharge vessels
arc-welded metal vessel walls. It is known that those with the arc
produced welds occasionally give rise to a deterioration in the vacuum
give inside the vessel. It turns out that weld seams, which in 'the vacuum test
of the vessel proved to be perfectly vacuum-tight, later after commissioning
of the vessel let gas enter the vessel. This is particularly troublesome with
Discharge vessels that are to be operated without a vacuum pump, as here themselves
the tiniest leaks must lead to the vessel sooner or later
becomes unusable. The leakage of weld seams is due to
that during the production of the weld as a result of the resulting heating
mechanical tensions develop in the vessel walls, which later lead to cracking
can lead, especially if operational heating is added and additional
Cause stretching of individual wall parts.
Zur Überwindung dieser nachteiligen Erscheinung schlägt die Erfindung
vor, das Gefäß nach Fertigstellung zumindest der hauptsächlichen Schweißnähte in
noch unausgepumptem Zustand bis zu einer Temperatur zu erhitzen, bei der das Wandungsmetall
zu erweichen beginnt bzw. so weit an mechanischer Festigkeit verliert, daß sich
etwa vorhandene mechanische Spannungen ausgleichen
können. Bei :eisernen
Gefäßen kann man dabei die Temperatur bis zur beginnenden Rotglut steigern. Unter
Umständen genügt auch schon eine etwas niedrigere Temperatur. Allgemein kann gesagt
werden, daß zur Erzielung des angegebenen Zweckes Temperaturen zwischen 5oo und
700° C zweckmäßig sein dürften. Die Anwendung höherer Temperaturen dürfte deshalb
nicht ratsam sein, da hierbei ein merkliches Kristallwachstum eintritt, wodurch
wieder eine zusätzliche Porosität hervorgerufen werden kann, so daß eine höhere
Erhitzung zeitlich möglichst zu beschränken ist. Bei Unterschreitung von 5oo° C
hätte man die Warmhaltezeit im allgemeinen :erheblich zu verlängern. Man wird die
Behandlungstemperatur unter Umständen von Fall zu Fall je nach der Art des Wandungsmetalls
bzw. der verwendeten Eisenlegierung bestimmen müssen. Damit bei der Erhitzung des
Gefäßes keine Oxydation eintritt, die insbesondere an der vakuumseitigen Oberfläche
äußerst störend sein würde, erfolgt die Behandlung zweckmäßig in einer sauerstofffreien
Atmosphäre. Eine weitere Verbesserung der Dichtigkeit der Schweißnähte kann dadurch
erreicht werden, daß die Schweißnähte während der Wärmebehandlung gehämmert werden.
Gleichzeitig mit dem Erhitzungsvorgang kann ein Überzug aus Brennlack oder einer
Emaille aufgebrannt werden, um späterhin körrosionserscheinungen zu verhindern.The invention proposes to overcome this disadvantageous phenomenon
before, the vessel after completion of at least the main welds in
to be heated in the still unpumped state up to a temperature at which the wall metal
begins to soften or loses mechanical strength to such an extent that
compensate for any existing mechanical tensions
can. At: iron
The temperature of the vessels can be increased until it begins to glow red. Under
Under certain circumstances, a slightly lower temperature is sufficient. Generally it can be said
be that to achieve the stated purpose temperatures between 500 and
700 ° C should be appropriate. The use of higher temperatures is therefore likely
should not be advisable, as this results in a noticeable crystal growth, which
again an additional porosity can be caused, so that a higher
Heating should be limited in time as possible. When falling below 5oo ° C
If you had to keep the warming time in general: to extend it considerably. One becomes the
Treatment temperature may be from case to case depending on the type of wall metal
or the iron alloy used. So that when the
No oxidation occurs in the vessel, particularly on the surface on the vacuum side
would be extremely troublesome, the treatment is expediently carried out in an oxygen-free one
The atmosphere. A further improvement in the tightness of the weld seams can thereby
can be achieved that the welds are hammered during the heat treatment.
At the same time as the heating process, a coating of firing varnish or a
Enamel can be burned on in order to prevent corrosion later on.
Die erfindungsgemäße Wärmebehandlung erfolgt zweckmäßig, bevor die
Stromdurchführungen eingesetzt sind, damit die Durchführungsisolationen nicht beschädigt
werden. Dienen zur Isolation der DurchführungenGlaseinschmelzungen oder Keramikteile,
die durch Hartlotverbindungen mit den anderen Gefäßteilen verbunden sind, so kann
der Erhitzungsprozeß gleichzeitig zum Niederschmelzen der Glasverschmelzungen ,bzw.
zur Herstellung der Hartlotverbindungen benutzt werden, Es wird nicht immer möglich
sein, sämtliche Schweißnähte bereits vor dem Erwärmungsvorgang fertigzustellen.
Das ist auch nicht erforderlich, da keineswegs sämtliche Schweißnähte in gleichem
Maße gefährdet sind. Etwaige Schweißnähte; die beispielsweise für den Einbau der
Elektrodendurchführungen nachträglich vorgenommen werden müssen, kann man durch
geeignete Konstruktion des Gefäßes so legen, daß bei ihrer Herstellung das Auftreten
schädlicher mechanischer Spannungen weitgehend verhindert wird. Man wird z. B. Schweißnähte,
die für das Einsetzen der Elektroden nach erfolgter Wärmebehandlung noch notwendig
sind, an geometrisch einfachen Fortsätzen, beispielsweise an vorbereiteten zylindrischen
Rohrstutzen, außen vornehmen, welche etwa noch auftretende Kräfte ohne Nachteil
in sich aufnehmen, ohne sie fortzuleiten, um am Gefäßkörper selbst keine nachträglichen
Wärmespannungen hervorzurufen.The heat treatment according to the invention is expediently carried out before the
Power feedthroughs are used so that the bushing insulation is not damaged
will. Used to isolate the bushings, glass seals or ceramic parts,
which are connected to the other parts of the vessel by hard solder connections, so can
the heating process at the same time to melt down the glass fusions, or.
used to make the brazed joints, it is not always possible
be to complete all welds before the heating process.
This is also not necessary, since by no means all weld seams are the same
Dimensions are at risk. Any welds; for example for the installation of the
Electrode feed-throughs have to be made later, one can through
suitable construction of the vessel so that it occurs when it is made
harmful mechanical tensions are largely prevented. One will z. B. Welds,
that is still necessary for inserting the electrodes after the heat treatment has taken place
are on geometrically simple extensions, for example on prepared cylindrical
Pipe socket, make the outside, which any forces still occurring without any disadvantage
take in without passing them on, so as not to have any subsequent effects on the body of the vessel itself
Cause thermal stresses.
Die Erhitzung des Gefäßes kann vorteilhaft auf induktivem Wege durch
in den Gefäßwänden erzeugte Wirbelströme erfolgen. Als Primärwicklung können dabei
wassergekühlte Rohrschlangen benutzt werden.The heating of the vessel can advantageously be carried out inductively
Eddy currents generated in the vessel walls take place. As a primary winding can
water-cooled coils can be used.