一、焊接性(xing)分析
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下載蘋果版:06Cr18Ni11Ti 不銹鋼(gang)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)(chun)銅(tong)(tong)與(yu)06Cr18Nil1Ti 不(bu)銹鋼(gang)管的焊接(jie)屬(shu)于異種金(jin)屬(shu)的焊接(jie)，二(er)者(zhe)的物理性(xing)能相差很大(da)。純(chun)(chun)銅(tong)(tong)的熔點(dian)比06Cr18Ni11Ti不(bu)銹鋼(gang)管低400℃左圖5-49 杜瓦罐塞體(ti)示意圖右，而(er)純(chun)(chun)銅(tong)(tong)的熱導率是不(bu)銹鋼(gang)的14倍，因此(ci)焊接(jie)時(shi)會產生(sheng)很大(da)的應力。同(tong)時(shi)兩種母材熔化后焊縫(feng)金(jin)屬(shu)中含(han)有較多碳(tan)化物和(he)(he)氮化物，形成低熔點(dian)的共(gong)晶(jing)體(ti)和(he)(he)脆性(xing)化合物，往(wang)往(wang)降低焊縫(feng)金(jin)屬(shu)的塑性(xing)和(he)(he)韌(ren)性(xing)，增大(da)熱裂紋和(he)(he)滲透裂紋傾(qing)向。因此(ci)，純(chun)(chun)銅(tong)(tong)與(yu)06Cr18Ni11Ti不(bu)銹鋼(gang)管的焊接(jie)難度(du)非常大(da)。
二、焊接材料的(de)選擇
純(chun)銅(tong)(tong)與06Cr18Ni11Ti不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)管的(de)(de)焊接若采用不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)焊縫，不(bu)(bu)(bu)(bu)可避免會產生熱裂紋。選用鎳及(ji)鎳合(he)金作為焊接材(cai)料，與銅(tong)(tong)和鐵(tie)都(dou)能無限互(hu)溶，能獲(huo)得良好的(de)(de)焊縫質量，但(dan)因鎳及(ji)鎳合(he)金成本高，且焊接工(gong)藝(yi)復雜，很少采用。最(zui)后選用不(bu)(bu)(bu)(bu)含脫(tuo)氧(yang)劑的(de)(de)純(chun)銅(tong)(tong)絲，匹配CJ301銅(tong)(tong)焊粉的(de)(de)GTAW工(gong)藝(yi)，獲(huo)得了(le)滿意的(de)(de)焊接接頭。
三、焊接工藝(yi)試驗
1. 焊前(qian)準備
焊機采用日本(ben)SanRex交、直流(liu)兩用氬弧焊IA-3001TP，直流(liu)正接。
焊(han)(han)接材料選(xuan)擇：鎢極(ji)是直徑(jing)為2.5mm（或3.0mm）的(de)鈰鎢極(ji)，保護氣體為99.99％（體積(ji)分數）氬氣，填充焊(han)(han)絲為ф2.5mm不含(han)脫氧劑(ji)的(de)純(chun)(chun)銅(tong)(tong)焊(han)(han)絲，用無水(shui)酒精將銅(tong)(tong)焊(han)(han)粉(fen)CJ301調成(cheng)糊狀(zhuang)刷在經(jing)預熱的(de)純(chun)(chun)銅(tong)(tong)坡口上。
坡(po)口(kou)加工(gong)：如(ru)圖(tu)5-50所示(shi)，車削加工(gong)純銅(tong)板單邊V形坡(po)口(kou)45°～50°，不留鈍(dun)邊。背面Q235A鋼襯板的直徑和(he)厚度與純銅(tong)板相(xiang)同(tong)，有一(yi)條R8的內圓倒(dao)角，如(ru)圖(tu)5-51所示(shi)。
清理：母(mu)材坡(po)口面及坡(po)口兩側15～20mm處用角(jiao)向（或(huo)內圓(yuan)）打磨(mo)機修磨(mo)，直至露出金(jin)屬光澤，用丙(bing)酮去除油污后，用干凈(jing)棉紗(sha)擦干。
預(yu)熱(re)：焊前預(yu)熱(re)純銅板到400～500℃，并進行干燥處理。
2. 焊(han)接工藝
a. 充氬：為了保(bao)(bao)證根(gen)部熔合(he)良好，焊縫背面成形(xing)美觀(guan)，在純銅(tong)板背面墊預熱后鋼襯板。為了避免(mian)根(gen)部氧化，管內充氬保(bao)(bao)護。
b. 引(yin)弧：要在石墨板上引(yin)弧，待電弧穩定燃(ran)燒(shao)后(hou)移向焊絲純銅(tong)板側(ce)，當形成(cheng)一定大小(xiao)(xiao)明亮清晰的熔池后(hou)開始添絲，然后(hou)再移向不銹鋼管側(ce)，焊槍左(zuo)右小(xiao)(xiao)幅(fu)擺動，保(bao)持焊縫兩(liang)側(ce)熔合良好。
確定焊接(jie)參(can)數：直(zhi)流(liu)正接(jie)，焊接(jie)參(can)數見表5-95。
c. 操作(zuo)：采用左焊(han)(han)(han)法。焊(han)(han)(han)槍(qiang)傾(qing)角一般為(wei)70°～85°，噴嘴(zui)距熔(rong)池(chi)(chi)10～12mm，焊(han)(han)(han)絲(si)的(de)填入(ru)角度(du)一般為(wei)15°～20°。在焊(han)(han)(han)接坡口尚未達(da)到(dao)熔(rong)化溫(wen)度(du)時，焊(han)(han)(han)絲(si)處于熔(rong)池(chi)(chi)前的(de)氬氣(qi)保護(hu)區，當熔(rong)池(chi)(chi)加(jia)熱到(dao)一定溫(wen)度(du)后從熔(rong)池(chi)(chi)邊緣送入(ru)焊(han)(han)(han)絲(si)，添加(jia)焊(han)(han)(han)絲(si)要配(pei)合(he)焊(han)(han)(han)槍(qiang)的(de)運行(xing)動作(zuo)，每(mei)次添加(jia)焊(han)(han)(han)絲(si)長度(du)為(wei)8～10mm。開始焊(han)(han)(han)時速(su)度(du)要慢些，待母(mu)材達(da)到(dao)一定溫(wen)度(du)后可(ke)適(shi)當提高焊(han)(han)(han)速(su)。
d. 接(jie)(jie)(jie)頭：接(jie)(jie)(jie)頭處應重(zhong)疊10～15mm處引弧，剛開始焊(han)時少(shao)（或不）加焊(han)絲，保持焊(han)縫接(jie)(jie)(jie)頭平滑過渡。實際操作時，盡(jin)量連續完成，減少(shao)不必要的焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭。
e. 收(shou)弧(hu)：收(shou)弧(hu)時應填滿弧(hu)坑(keng)，且焊槍應在原處停留(liu)數秒(miao)，便于發揮滯后停氣的保護作用。
四、焊后檢驗
采用GTAW焊接純(chun)銅(tong)與06Cr18Ni11Ti不銹鋼管的異種(zhong)金屬，焊縫(feng)成形美觀、整(zheng)齊且兩(liang)側圓(yuan)滑過渡。焊后100％RT檢驗，焊縫(feng)質(zhi)量符合JB／4730-2005《標準射(she)線評(ping)片(pian)尺(chi)、底片(pian)評(ping)片(pian)尺(chi)、有機玻璃評(ping)片(pian)尺(chi)》中(zhong)II級的規定。
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。
