一、焊接性分析
杜瓦罐核心部分是一個圓柱形的罐子，罐底是純銅板，圓柱體是高清下載香蕉視頻app蘋果:06Cr18Ni11Ti 不銹鋼管（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)銅與06Cr18Nil1Ti 不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)管的(de)焊(han)(han)接屬(shu)于(yu)異種金屬(shu)的(de)焊(han)(han)接，二者的(de)物理性(xing)(xing)能相差很(hen)大(da)。純(chun)銅的(de)熔(rong)(rong)點(dian)比06Cr18Ni11Ti不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)管低400℃左圖5-49 杜瓦(wa)罐塞體(ti)示意(yi)圖右，而純(chun)銅的(de)熱導(dao)率(lv)是不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)14倍，因(yin)此焊(han)(han)接時會產生很(hen)大(da)的(de)應(ying)力。同時兩種母材(cai)熔(rong)(rong)化(hua)后焊(han)(han)縫金屬(shu)中(zhong)含有較多碳化(hua)物和(he)氮化(hua)物，形成低熔(rong)(rong)點(dian)的(de)共晶體(ti)和(he)脆性(xing)(xing)化(hua)合物，往(wang)往(wang)降低焊(han)(han)縫金屬(shu)的(de)塑性(xing)(xing)和(he)韌性(xing)(xing)，增大(da)熱裂紋和(he)滲透裂紋傾向(xiang)。因(yin)此，純(chun)銅與06Cr18Ni11Ti不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)管的(de)焊(han)(han)接難度非(fei)常大(da)。
二(er)、焊(han)接材料的選(xuan)擇(ze)
純銅(tong)與(yu)06Cr18Ni11Ti不(bu)銹鋼管的(de)(de)焊接若(ruo)采(cai)用(yong)不(bu)銹鋼焊縫(feng)，不(bu)可避免會產生(sheng)熱裂紋。選(xuan)用(yong)鎳及鎳合金(jin)作為焊接材料(liao)，與(yu)銅(tong)和鐵(tie)都能無限互溶(rong)，能獲(huo)得(de)良好的(de)(de)焊縫(feng)質量，但(dan)因(yin)鎳及鎳合金(jin)成本高(gao)，且(qie)焊接工藝(yi)復雜，很少采(cai)用(yong)。最后選(xuan)用(yong)不(bu)含脫氧(yang)劑的(de)(de)純銅(tong)絲，匹(pi)配CJ301銅(tong)焊粉的(de)(de)GTAW工藝(yi)，獲(huo)得(de)了(le)滿意(yi)的(de)(de)焊接接頭。
三、焊(han)接工(gong)藝試驗
1. 焊前準(zhun)備
焊(han)機采(cai)用日本SanRex交、直(zhi)流(liu)兩用氬弧焊(han)IA-3001TP，直(zhi)流(liu)正(zheng)接。
焊(han)接材料(liao)選擇：鎢極是(shi)直(zhi)徑為(wei)2.5mm（或3.0mm）的鈰鎢極，保護氣(qi)體為(wei)99.99％（體積分數(shu)）氬氣(qi)，填(tian)充(chong)焊(han)絲(si)為(wei)ф2.5mm不含(han)脫氧(yang)劑(ji)的純銅焊(han)絲(si)，用無水酒(jiu)精將銅焊(han)粉(fen)CJ301調(diao)成糊狀刷在經預熱(re)的純銅坡口上(shang)。
坡(po)口(kou)加工：如圖5-50所示，車削加工純銅(tong)板(ban)單邊V形坡(po)口(kou)45°～50°，不留鈍(dun)邊。背面Q235A鋼襯板(ban)的(de)直(zhi)徑和(he)厚(hou)度(du)與(yu)純銅(tong)板(ban)相同，有一條(tiao)R8的(de)內圓倒角，如圖5-51所示。
清(qing)理：母(mu)材坡口(kou)面及坡口(kou)兩側15～20mm處用角(jiao)向（或內圓）打(da)磨機修磨，直至露(lu)出金屬(shu)光澤，用丙酮去(qu)除油污(wu)后，用干凈棉紗擦干。
預熱(re)(re)：焊前(qian)預熱(re)(re)純銅(tong)板到400～500℃，并(bing)進行干(gan)燥(zao)處(chu)理。
2. 焊接工藝
a. 充氬：為(wei)了保(bao)證根(gen)部熔合良好，焊縫背(bei)面成形(xing)美觀，在純銅板(ban)背(bei)面墊預熱(re)后鋼(gang)襯(chen)板(ban)。為(wei)了避(bi)免根(gen)部氧化(hua)，管內充氬保(bao)護。
b. 引弧(hu)：要在石墨(mo)板上引弧(hu)，待電(dian)弧(hu)穩定(ding)燃燒后移向(xiang)焊(han)絲純銅(tong)板側，當形成一定(ding)大(da)小明亮清晰的熔池后開始添絲，然(ran)后再移向(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼管側，焊(han)槍左(zuo)右小幅擺動，保持(chi)焊(han)縫兩側熔合良好。
確定焊接參(can)(can)數：直流正接，焊接參(can)(can)數見表(biao)5-95。
c. 操作：采用左(zuo)焊(han)法。焊(han)槍(qiang)傾角(jiao)一般為70°～85°，噴嘴距熔(rong)池10～12mm，焊(han)絲(si)的(de)填入(ru)角(jiao)度一般為15°～20°。在焊(han)接坡口尚未(wei)達到(dao)(dao)熔(rong)化溫(wen)(wen)度時(shi)，焊(han)絲(si)處于熔(rong)池前(qian)的(de)氬氣保(bao)護區，當(dang)熔(rong)池加熱到(dao)(dao)一定(ding)溫(wen)(wen)度后(hou)從熔(rong)池邊緣送入(ru)焊(han)絲(si)，添加焊(han)絲(si)要配合焊(han)槍(qiang)的(de)運(yun)行動(dong)作，每次添加焊(han)絲(si)長度為8～10mm。開始焊(han)時(shi)速度要慢些，待(dai)母(mu)材達到(dao)(dao)一定(ding)溫(wen)(wen)度后(hou)可適當(dang)提高焊(han)速。
d. 接頭(tou)：接頭(tou)處(chu)應重疊10～15mm處(chu)引弧，剛(gang)開始(shi)焊時少（或不(bu)(bu)）加(jia)焊絲，保持焊縫接頭(tou)平滑過渡。實際操作時，盡量(liang)連(lian)續完成，減(jian)少不(bu)(bu)必要的(de)焊接接頭(tou)。
e. 收(shou)弧：收(shou)弧時應(ying)填滿(man)弧坑(keng)，且焊槍應(ying)在原處停(ting)留(liu)數(shu)秒，便于發(fa)揮滯(zhi)后停(ting)氣的保(bao)護作用(yong)。
四、焊后(hou)檢驗
采(cai)用GTAW焊(han)接純銅與06Cr18Ni11Ti不銹鋼管的異種金(jin)屬，焊(han)縫(feng)成形(xing)美觀、整(zheng)齊且兩側圓滑過渡(du)。焊(han)后100％RT檢(jian)驗，焊(han)縫(feng)質量符合JB／4730-2005《標準射線評片尺(chi)(chi)、底片評片尺(chi)(chi)、有機(ji)玻璃評片尺(chi)(chi)》中(zhong)II級的規(gui)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。
