一、焊接(jie)性分析(xi)
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(bu)銹鋼管(guan)（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。
純銅與06Cr18Nil1Ti 不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)焊(han)接屬于(yu)異種金(jin)屬的(de)(de)焊(han)接，二者的(de)(de)物(wu)理(li)性能相差很大(da)(da)。純銅的(de)(de)熔點比06Cr18Ni11Ti不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)低400℃左圖5-49 杜瓦罐塞體示(shi)意圖右，而純銅的(de)(de)熱(re)導率(lv)是不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)14倍，因此(ci)(ci)焊(han)接時會產生很大(da)(da)的(de)(de)應力。同時兩種母材熔化(hua)(hua)后焊(han)縫(feng)金(jin)屬中含(han)有較多碳(tan)化(hua)(hua)物(wu)和氮化(hua)(hua)物(wu)，形成低熔點的(de)(de)共晶體和脆(cui)性化(hua)(hua)合(he)物(wu)，往(wang)往(wang)降低焊(han)縫(feng)金(jin)屬的(de)(de)塑性和韌性，增大(da)(da)熱(re)裂紋和滲透裂紋傾向。因此(ci)(ci)，純銅與06Cr18Ni11Ti不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)焊(han)接難度非常大(da)(da)。
二、焊(han)接材料的選擇
純(chun)銅(tong)與(yu)06Cr18Ni11Ti不(bu)銹鋼管的(de)(de)(de)焊接(jie)(jie)若采用(yong)不(bu)銹鋼焊縫，不(bu)可避免會(hui)產生熱裂紋。選用(yong)鎳(nie)及鎳(nie)合金作(zuo)為焊接(jie)(jie)材料，與(yu)銅(tong)和(he)鐵都(dou)能(neng)無限互溶，能(neng)獲(huo)得良好(hao)的(de)(de)(de)焊縫質量，但因鎳(nie)及鎳(nie)合金成本高，且焊接(jie)(jie)工(gong)藝復(fu)雜(za)，很少采用(yong)。最后選用(yong)不(bu)含脫氧(yang)劑的(de)(de)(de)純(chun)銅(tong)絲，匹(pi)配CJ301銅(tong)焊粉的(de)(de)(de)GTAW工(gong)藝，獲(huo)得了滿(man)意的(de)(de)(de)焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭。
三、焊接工藝(yi)試驗
1. 焊(han)前準備(bei)
焊機采(cai)用(yong)日本SanRex交、直流(liu)兩(liang)用(yong)氬弧焊IA-3001TP，直流(liu)正接。
焊(han)接(jie)材(cai)料選擇：鎢(wu)極(ji)是直徑為2.5mm（或3.0mm）的鈰鎢(wu)極(ji)，保護氣體(ti)為99.99％（體(ti)積分數）氬氣，填(tian)充焊(han)絲(si)為ф2.5mm不含脫氧(yang)劑的純銅(tong)焊(han)絲(si)，用無(wu)水酒精將銅(tong)焊(han)粉CJ301調成糊狀刷在經預(yu)熱(re)的純銅(tong)坡口上。
坡(po)口加工：如圖5-50所示，車削加工純(chun)銅板(ban)(ban)(ban)單邊(bian)(bian)V形坡(po)口45°～50°，不留(liu)鈍邊(bian)(bian)。背面(mian)Q235A鋼襯板(ban)(ban)(ban)的直徑和厚度與純(chun)銅板(ban)(ban)(ban)相同，有(you)一條R8的內圓倒角，如圖5-51所示。
清理：母(mu)材坡口(kou)面(mian)及坡口(kou)兩側15～20mm處用(yong)角向（或內圓）打磨(mo)機修磨(mo)，直(zhi)至露(lu)出金屬光澤，用(yong)丙(bing)酮(tong)去除油污后，用(yong)干(gan)凈棉紗擦干(gan)。
預熱(re)(re)：焊前預熱(re)(re)純銅板到(dao)400～500℃，并進行干燥(zao)處(chu)理。
2. 焊接(jie)工藝
a. 充氬(ya)：為了保證根部熔(rong)合(he)良好，焊(han)縫(feng)背面(mian)成形(xing)美(mei)觀，在(zai)純銅板(ban)背面(mian)墊預熱(re)后(hou)鋼(gang)襯板(ban)。為了避免根部氧化，管(guan)內充氬(ya)保護。
b. 引(yin)弧：要(yao)在石墨(mo)板(ban)上引(yin)弧，待電弧穩定燃燒(shao)后(hou)(hou)移向(xiang)焊(han)絲(si)純銅板(ban)側(ce)，當形成一定大小(xiao)明亮清晰(xi)的熔池后(hou)(hou)開始添(tian)絲(si)，然后(hou)(hou)再移向(xiang)不銹鋼管側(ce)，焊(han)槍(qiang)左右小(xiao)幅擺動，保(bao)持焊(han)縫兩側(ce)熔合良好。
確(que)定焊接(jie)參數(shu)：直流(liu)正接(jie)，焊接(jie)參數(shu)見表5-95。
c. 操作：采用(yong)左焊(han)法。焊(han)槍(qiang)傾(qing)角一(yi)般為70°～85°，噴嘴(zui)距熔(rong)(rong)池(chi)10～12mm，焊(han)絲(si)(si)的(de)填入角度(du)一(yi)般為15°～20°。在焊(han)接坡口尚未(wei)達到(dao)熔(rong)(rong)化溫(wen)度(du)時(shi)，焊(han)絲(si)(si)處于熔(rong)(rong)池(chi)前的(de)氬(ya)氣保護區，當熔(rong)(rong)池(chi)加熱到(dao)一(yi)定溫(wen)度(du)后從熔(rong)(rong)池(chi)邊緣(yuan)送入焊(han)絲(si)(si)，添加焊(han)絲(si)(si)要(yao)配合焊(han)槍(qiang)的(de)運行(xing)動(dong)作，每次添加焊(han)絲(si)(si)長度(du)為8～10mm。開始焊(han)時(shi)速度(du)要(yao)慢些，待(dai)母(mu)材達到(dao)一(yi)定溫(wen)度(du)后可(ke)適當提高焊(han)速。
d. 接(jie)(jie)頭(tou)：接(jie)(jie)頭(tou)處(chu)應重疊10～15mm處(chu)引弧，剛開(kai)始(shi)焊時少(shao)（或(huo)不(bu)）加(jia)焊絲(si)，保持焊縫(feng)接(jie)(jie)頭(tou)平滑過渡。實際(ji)操作時，盡量連續完(wan)成，減(jian)少(shao)不(bu)必要的焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)。
e. 收弧(hu)(hu)：收弧(hu)(hu)時應填(tian)滿弧(hu)(hu)坑，且焊(han)槍應在原(yuan)處停留數(shu)秒，便于(yu)發揮(hui)滯后停氣的保護(hu)作(zuo)用。
四、焊后檢(jian)驗
采用GTAW焊(han)(han)(han)接純銅(tong)與06Cr18Ni11Ti不銹鋼管的異種金屬(shu)，焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)成形美(mei)觀、整(zheng)齊(qi)且(qie)兩(liang)側圓(yuan)滑(hua)過渡(du)。焊(han)(han)(han)后100％RT檢驗，焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)質量符合(he)JB／4730-2005《標準射線評片尺、底片評片尺、有機玻璃評片尺》中II級的規定(ding)。
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。
