一、焊接(jie)性(xing)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下載蘋果版:06Cr18Ni11Ti 不銹鋼管(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(yu)06Cr18Nil1Ti 不(bu)銹鋼管的(de)(de)焊接屬于異種金屬的(de)(de)焊接，二者的(de)(de)物理性(xing)能(neng)相差很大(da)。純銅的(de)(de)熔點比06Cr18Ni11Ti不(bu)銹鋼管低(di)400℃左圖(tu)5-49 杜瓦罐(guan)塞體(ti)示意圖(tu)右，而純銅的(de)(de)熱(re)導率是不(bu)銹鋼的(de)(de)14倍，因(yin)此焊接時(shi)會(hui)產生很大(da)的(de)(de)應力(li)。同時(shi)兩種母材(cai)熔化后焊縫金屬中含(han)有較多碳化物和(he)(he)氮化物，形成低(di)熔點的(de)(de)共晶體(ti)和(he)(he)脆性(xing)化合物，往往降低(di)焊縫金屬的(de)(de)塑性(xing)和(he)(he)韌性(xing)，增大(da)熱(re)裂(lie)紋和(he)(he)滲透裂(lie)紋傾向。因(yin)此，純銅與(yu)06Cr18Ni11Ti不(bu)銹鋼管的(de)(de)焊接難度非常大(da)。

二、焊接材料的選擇

 純銅與06Cr18Ni11Ti不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)若采用不(bu)銹(xiu)鋼(gang)焊(han)(han)(han)縫，不(bu)可避免會(hui)產生熱(re)裂(lie)紋。選(xuan)用鎳及鎳合(he)金作為焊(han)(han)(han)接(jie)材料，與銅和鐵(tie)都(dou)能(neng)無限(xian)互溶，能(neng)獲(huo)得良好的(de)焊(han)(han)(han)縫質量(liang)，但(dan)因鎳及鎳合(he)金成本高(gao)，且焊(han)(han)(han)接(jie)工藝(yi)復雜，很少采用。最后選(xuan)用不(bu)含脫(tuo)氧劑的(de)純銅絲，匹配CJ301銅焊(han)(han)(han)粉的(de)GTAW工藝(yi)，獲(huo)得了滿意的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭。

三(san)、焊(han)接工藝試驗

 1. 焊前準備 

   焊(han)機采用日本(ben)SanRex交、直流兩(liang)用氬(ya)弧焊(han)IA-3001TP，直流正接。

   焊接材料選擇：鎢極(ji)是直(zhi)徑(jing)為(wei)2.5mm（或3.0mm）的鈰鎢極(ji)，保護氣(qi)體為(wei)99.99％（體積分數）氬氣(qi)，填充焊絲(si)為(wei)ф2.5mm不含(han)脫氧劑(ji)的純銅焊絲(si)，用無水(shui)酒精將銅焊粉CJ301調(diao)成糊狀刷在經預熱的純銅坡口上。

   坡口(kou)(kou)加(jia)工(gong)：如(ru)圖5-50所示，車削加(jia)工(gong)純銅板單邊V形坡口(kou)(kou)45°～50°，不留鈍邊。背(bei)面(mian)Q235A鋼襯(chen)板的直徑和厚度與純銅板相同(tong)，有一(yi)條R8的內圓倒(dao)角，如(ru)圖5-51所示。

   清理：母材坡口面及(ji)坡口兩側(ce)15～20mm處用(yong)角向（或內(nei)圓）打(da)磨機修(xiu)磨，直(zhi)至(zhi)露(lu)出(chu)金屬光澤，用(yong)丙酮(tong)去除油(you)污后，用(yong)干凈棉紗(sha)擦干。

   預熱：焊前預熱純銅板到400～500℃，并進(jin)行干燥處理(li)。

 2. 焊接工藝(yi)

   a. 充(chong)氬(ya)：為了保(bao)證(zheng)根部(bu)熔合良好，焊縫背(bei)面成形美觀，在純銅板(ban)(ban)背(bei)面墊預熱后(hou)鋼襯板(ban)(ban)。為了避免根部(bu)氧化，管內(nei)充(chong)氬(ya)保(bao)護。

   b. 引(yin)弧(hu)：要在(zai)石墨板上引(yin)弧(hu)，待電弧(hu)穩定燃燒后(hou)移(yi)向焊絲純銅板側(ce)，當形成一(yi)定大(da)小明亮清晰的(de)熔池后(hou)開始添(tian)絲，然后(hou)再移(yi)向不銹鋼管側(ce)，焊槍左右小幅擺動(dong)，保持(chi)焊縫兩(liang)側(ce)熔合良好。

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

   c. 操(cao)作：采用左焊(han)(han)(han)法。焊(han)(han)(han)槍傾角一般為(wei)70°～85°，噴嘴距熔(rong)池(chi)10～12mm，焊(han)(han)(han)絲的填入角度(du)一般為(wei)15°～20°。在(zai)焊(han)(han)(han)接(jie)坡口尚(shang)未達(da)到熔(rong)化溫(wen)度(du)時，焊(han)(han)(han)絲處(chu)于熔(rong)池(chi)前的氬氣保護(hu)區，當熔(rong)池(chi)加(jia)熱到一定溫(wen)度(du)后(hou)從熔(rong)池(chi)邊緣送入焊(han)(han)(han)絲，添(tian)加(jia)焊(han)(han)(han)絲要配合焊(han)(han)(han)槍的運(yun)行(xing)動作，每次添(tian)加(jia)焊(han)(han)(han)絲長(chang)度(du)為(wei)8～10mm。開(kai)始(shi)焊(han)(han)(han)時速度(du)要慢些(xie)，待母材達(da)到一定溫(wen)度(du)后(hou)可適當提(ti)高焊(han)(han)(han)速。

   d. 接頭：接頭處應重疊10～15mm處引弧(hu)，剛開始焊(han)時(shi)少（或不(bu)(bu)）加焊(han)絲，保(bao)持焊(han)縫接頭平滑過渡。實際操作(zuo)時(shi)，盡量連續完成，減(jian)少不(bu)(bu)必要的焊(han)接接頭。

   e. 收弧：收弧時(shi)應(ying)填滿弧坑，且焊槍應(ying)在(zai)原(yuan)處停留數秒，便于發揮滯后停氣(qi)的(de)保護作用。

四、焊(han)后檢驗(yan)

  采(cai)用GTAW焊接純銅與06Cr18Ni11Ti不銹(xiu)鋼管的異種(zhong)金屬(shu)，焊縫成形美觀、整齊且(qie)兩(liang)側圓滑過渡(du)。焊后100％RT檢驗，焊縫質(zhi)量(liang)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。

  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。