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91香蕉視頻app:06Cr18Ni11Ti 不銹鋼(gang)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(chun)銅(tong)與06Cr18Nil1Ti 不(bu)銹鋼管的(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)屬(shu)(shu)于異種(zhong)(zhong)金(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)，二者的(de)(de)物(wu)理性能相差(cha)很(hen)大(da)(da)。純(chun)銅(tong)的(de)(de)熔點(dian)比06Cr18Ni11Ti不(bu)銹鋼管低(di)400℃左圖(tu)5-49 杜(du)瓦罐塞體示(shi)意圖(tu)右(you)，而純(chun)銅(tong)的(de)(de)熱導(dao)率是不(bu)銹鋼的(de)(de)14倍，因此(ci)焊(han)接(jie)(jie)時(shi)會產(chan)生很(hen)大(da)(da)的(de)(de)應(ying)力。同時(shi)兩種(zhong)(zhong)母(mu)材熔化后焊(han)縫金(jin)屬(shu)(shu)中含(han)有較(jiao)多碳化物(wu)和(he)(he)氮化物(wu)，形成(cheng)低(di)熔點(dian)的(de)(de)共晶體和(he)(he)脆性化合物(wu)，往往降低(di)焊(han)縫金(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)塑性和(he)(he)韌(ren)性，增(zeng)大(da)(da)熱裂(lie)紋和(he)(he)滲透裂(lie)紋傾向。因此(ci)，純(chun)銅(tong)與06Cr18Ni11Ti不(bu)銹鋼管的(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)難(nan)度非常大(da)(da)。
二、焊接材(cai)料的選(xuan)擇
純(chun)銅與06Cr18Ni11Ti不銹(xiu)鋼(gang)管的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)若采(cai)用不銹(xiu)鋼(gang)焊(han)(han)(han)縫，不可避免會(hui)產生(sheng)熱裂(lie)紋。選(xuan)用鎳及鎳合金(jin)作為焊(han)(han)(han)接(jie)材(cai)料(liao)，與銅和(he)鐵(tie)都能(neng)無限(xian)互溶，能(neng)獲得良好(hao)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)縫質量，但因(yin)鎳及鎳合金(jin)成(cheng)本高，且焊(han)(han)(han)接(jie)工藝復雜，很(hen)少采(cai)用。最后選(xuan)用不含脫氧劑的(de)(de)(de)純(chun)銅絲，匹配CJ301銅焊(han)(han)(han)粉的(de)(de)(de)GTAW工藝，獲得了滿意的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)。
三、焊(han)接(jie)工(gong)藝試驗
1. 焊(han)前準備(bei)
焊機采用(yong)日本(ben)SanRex交(jiao)、直(zhi)流(liu)兩用(yong)氬弧焊IA-3001TP，直(zhi)流(liu)正接。
焊(han)(han)接材料選(xuan)擇：鎢極是直(zhi)徑為2.5mm（或3.0mm）的(de)鈰(shi)鎢極，保護(hu)氣體為99.99％（體積分數）氬氣，填充焊(han)(han)絲為ф2.5mm不含脫(tuo)氧劑的(de)純銅焊(han)(han)絲，用(yong)無水酒精將銅焊(han)(han)粉CJ301調成糊(hu)狀刷在(zai)經預熱的(de)純銅坡口上。
坡(po)口(kou)加工：如圖5-50所示(shi)，車(che)削(xue)加工純銅板(ban)(ban)單邊V形坡(po)口(kou)45°～50°，不留鈍(dun)邊。背面Q235A鋼襯板(ban)(ban)的直(zhi)徑和厚度(du)與純銅板(ban)(ban)相同，有一條R8的內圓倒角，如圖5-51所示(shi)。
清(qing)理：母(mu)材坡口面及坡口兩側15～20mm處(chu)用角向（或內圓）打磨機(ji)修磨，直至露(lu)出金(jin)屬光澤，用丙酮去除(chu)油污后(hou)，用干凈棉(mian)紗擦干。
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(gong)藝
a. 充氬：為(wei)了保證根部熔合良(liang)好，焊縫背(bei)面成形美觀，在純銅板背(bei)面墊預(yu)熱(re)后(hou)鋼(gang)襯板。為(wei)了避免根部氧化，管內充氬保護。
b. 引弧：要(yao)在石墨板上引弧，待電弧穩定燃燒后移(yi)向焊(han)絲(si)純銅(tong)板側(ce)(ce)，當形成一(yi)定大小明亮清晰(xi)的(de)熔(rong)池后開(kai)始添絲(si)，然后再移(yi)向不銹(xiu)鋼(gang)管側(ce)(ce)，焊(han)槍左右小幅擺動，保持焊(han)縫(feng)兩側(ce)(ce)熔(rong)合良(liang)好。
確定焊接參數(shu)：直流正接，焊接參數(shu)見表5-95。
c. 操作：采(cai)用左焊(han)法。焊(han)槍傾角一般(ban)為(wei)70°～85°，噴嘴距熔(rong)(rong)池(chi)10～12mm，焊(han)絲(si)(si)(si)的填(tian)入角度(du)一般(ban)為(wei)15°～20°。在焊(han)接坡口尚未(wei)達(da)到熔(rong)(rong)化溫度(du)時(shi)，焊(han)絲(si)(si)(si)處于熔(rong)(rong)池(chi)前的氬氣保護(hu)區，當(dang)熔(rong)(rong)池(chi)加(jia)(jia)熱到一定溫度(du)后從熔(rong)(rong)池(chi)邊緣送入焊(han)絲(si)(si)(si)，添加(jia)(jia)焊(han)絲(si)(si)(si)要配合(he)焊(han)槍的運行動作，每次添加(jia)(jia)焊(han)絲(si)(si)(si)長度(du)為(wei)8～10mm。開始焊(han)時(shi)速度(du)要慢些，待母材達(da)到一定溫度(du)后可(ke)適當(dang)提高焊(han)速。
d. 接頭(tou)(tou)：接頭(tou)(tou)處(chu)應重(zhong)疊10～15mm處(chu)引弧，剛(gang)開(kai)始焊(han)時少（或不）加(jia)焊(han)絲，保持焊(han)縫接頭(tou)(tou)平滑過(guo)渡(du)。實際操作(zuo)時，盡量連續完成，減少不必要的焊(han)接接頭(tou)(tou)。
e. 收弧(hu)：收弧(hu)時應填滿弧(hu)坑，且焊(han)槍應在原處停留數秒，便于發揮滯后停氣的保護作用(yong)。
四、焊后(hou)檢驗
采用GTAW焊(han)接純銅與06Cr18Ni11Ti不銹(xiu)鋼管(guan)的異種金屬，焊(han)縫成形美觀、整齊(qi)且(qie)兩側(ce)圓(yuan)滑過(guo)渡。焊(han)后(hou)100％RT檢驗，焊(han)縫質量符合(he)JB／4730-2005《標準射線評片尺(chi)、底片評片尺(chi)、有機玻璃評片尺(chi)》中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。
