一(yi)、焊接性分(fen)析

  杜瓦罐核心部分是一個圓柱形的罐子，罐底是純銅板，圓柱體是香蕉視頻app在線觀看:06Cr18Ni11Ti 不(bu)銹(xiu)鋼管（見圖5-49）。在保證罐體幾何尺寸正確同時，要求能承受12^-10Pa的超真空度，且具有較好的密封性。

  純(chun)銅(tong)(tong)與(yu)06Cr18Nil1Ti 不銹(xiu)鋼管的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)屬(shu)于(yu)異種金屬(shu)的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)，二者的(de)(de)物(wu)理(li)性能相(xiang)差很大(da)。純(chun)銅(tong)(tong)的(de)(de)熔點比06Cr18Ni11Ti不銹(xiu)鋼管低400℃左圖5-49 杜瓦罐(guan)塞(sai)體示(shi)意圖右，而純(chun)銅(tong)(tong)的(de)(de)熱導(dao)率是不銹(xiu)鋼的(de)(de)14倍，因(yin)此焊(han)(han)接(jie)(jie)時會產(chan)生很大(da)的(de)(de)應力。同時兩(liang)種母材熔化后焊(han)(han)縫(feng)金屬(shu)中含有較多(duo)碳(tan)化物(wu)和氮化物(wu)，形成低熔點的(de)(de)共(gong)晶體和脆性化合物(wu)，往(wang)往(wang)降(jiang)低焊(han)(han)縫(feng)金屬(shu)的(de)(de)塑性和韌性，增大(da)熱裂(lie)紋和滲(shen)透裂(lie)紋傾向。因(yin)此，純(chun)銅(tong)(tong)與(yu)06Cr18Ni11Ti不銹(xiu)鋼管的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)難度非(fei)常大(da)。

二、焊接材(cai)料的選擇

 純銅(tong)與(yu)06Cr18Ni11Ti不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管的焊(han)(han)接(jie)若采用(yong)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)焊(han)(han)縫(feng)，不可避免會產生熱裂紋。選用(yong)鎳(nie)(nie)及鎳(nie)(nie)合金(jin)作(zuo)為焊(han)(han)接(jie)材料(liao)，與(yu)銅(tong)和鐵都能無限互(hu)溶，能獲得良好的焊(han)(han)縫(feng)質量，但因鎳(nie)(nie)及鎳(nie)(nie)合金(jin)成(cheng)本高，且焊(han)(han)接(jie)工藝復雜，很少采用(yong)。最后(hou)選用(yong)不含脫(tuo)氧劑的純銅(tong)絲(si)，匹配CJ301銅(tong)焊(han)(han)粉的GTAW工藝，獲得了滿意的焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭。

三、焊接(jie)工藝試驗

 1. 焊前準備 

   焊(han)機采用日本SanRex交(jiao)、直(zhi)流兩用氬弧(hu)焊(han)IA-3001TP，直(zhi)流正接。

   焊接(jie)材料選(xuan)擇：鎢(wu)極是直徑為(wei)2.5mm（或(huo)3.0mm）的(de)鈰鎢(wu)極，保護(hu)氣體(ti)為(wei)99.99％（體(ti)積分數(shu)）氬氣，填充焊絲(si)(si)為(wei)ф2.5mm不含脫氧劑的(de)純銅(tong)焊絲(si)(si)，用無水酒精將銅(tong)焊粉CJ301調(diao)成糊狀(zhuang)刷在經預(yu)熱的(de)純銅(tong)坡口上(shang)。

   坡(po)(po)口(kou)加工：如(ru)圖(tu)5-50所示，車(che)削(xue)加工純銅板單(dan)邊V形坡(po)(po)口(kou)45°～50°，不留鈍邊。背面Q235A鋼(gang)襯(chen)板的直徑和(he)厚度與純銅板相同，有一條R8的內圓(yuan)倒角(jiao)，如(ru)圖(tu)5-51所示。

   清理：母材坡(po)口面及(ji)坡(po)口兩側15～20mm處用(yong)角向(xiang)（或內圓）打(da)磨(mo)機(ji)修磨(mo)，直至露出金屬(shu)光澤，用(yong)丙酮去除(chu)油污后，用(yong)干凈棉紗擦(ca)干。

   預熱：焊前(qian)預熱純銅(tong)板(ban)到400～500℃，并(bing)進行干燥(zao)處理(li)。

 2. 焊接工藝

   a. 充氬：為了(le)保(bao)證(zheng)根(gen)(gen)部熔合良好，焊縫背面(mian)成(cheng)形(xing)美觀，在純銅板(ban)背面(mian)墊預熱后鋼襯(chen)板(ban)。為了(le)避免根(gen)(gen)部氧化，管內充氬保(bao)護。

   b. 引(yin)弧(hu)(hu)：要在石墨(mo)板上引(yin)弧(hu)(hu)，待電弧(hu)(hu)穩(wen)定(ding)燃燒后移向焊絲純銅板側(ce)(ce)，當形成一定(ding)大小明亮清晰的熔池(chi)后開始(shi)添(tian)絲，然后再移向不銹鋼管(guan)側(ce)(ce)，焊槍左右小幅擺(bai)動，保持(chi)焊縫(feng)兩(liang)側(ce)(ce)熔合良好。

      確定焊(han)接參數(shu)：直流正接，焊(han)接參數(shu)見表5-95。

   c. 操作：采用左焊法。焊槍(qiang)傾角(jiao)一般為(wei)(wei)(wei)70°～85°，噴(pen)嘴距熔池(chi)(chi)10～12mm，焊絲(si)(si)的填入(ru)角(jiao)度(du)一般為(wei)(wei)(wei)15°～20°。在(zai)焊接坡口尚未達到熔化溫(wen)度(du)時，焊絲(si)(si)處于熔池(chi)(chi)前(qian)的氬氣保護區(qu)，當熔池(chi)(chi)加(jia)(jia)熱到一定溫(wen)度(du)后從熔池(chi)(chi)邊(bian)緣送入(ru)焊絲(si)(si)，添(tian)加(jia)(jia)焊絲(si)(si)要配合焊槍(qiang)的運行動作，每(mei)次添(tian)加(jia)(jia)焊絲(si)(si)長度(du)為(wei)(wei)(wei)8～10mm。開(kai)始焊時速度(du)要慢些，待母材達到一定溫(wen)度(du)后可適當提高焊速。

   d. 接(jie)頭(tou)(tou)：接(jie)頭(tou)(tou)處應(ying)重疊(die)10～15mm處引弧(hu)，剛開(kai)始焊時(shi)少（或不）加焊絲，保持焊縫接(jie)頭(tou)(tou)平滑(hua)過渡。實際(ji)操(cao)作時(shi)，盡(jin)量連(lian)續完成，減少不必要的焊接(jie)接(jie)頭(tou)(tou)。

   e. 收弧：收弧時應(ying)填(tian)滿弧坑，且焊槍應(ying)在(zai)原處(chu)停留數秒，便于發揮滯(zhi)后停氣的保護作用。

四、焊(han)后檢(jian)驗

  采用GTAW焊接純銅(tong)與(yu)06Cr18Ni11Ti不(bu)銹鋼管的(de)異(yi)種金屬，焊縫成(cheng)形美觀、整齊(qi)且兩側圓滑過渡(du)。焊后(hou)100％RT檢(jian)驗，焊縫質量符(fu)合JB／4730-2005《標(biao)準(zhun)射線評片(pian)尺、底片(pian)評片(pian)尺、有機(ji)玻(bo)璃評片(pian)尺》中II級(ji)的(de)規定。

  按照焊接工藝試驗的成功經驗對產品進行了焊接，除了進行焊后檢驗外，產品參照GB／T 5458-1997《液氮生物容器》標準要求，用測量精度高于0.1mm的量具檢驗杜瓦罐產品頸管內徑、塞體外徑等均滿足要求。用儀器靈敏度高于6.7×10^-10Pa·㎡/s的氦質譜檢漏儀對產品進行檢漏，達到了規定標準，杜瓦罐靜態液氮保存期達到優等品的要求。