專利名稱：：一種不銹鋼管與銅翅片的防漏焊接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種銅翅片與不銹鋼管間的異質(zhì)金屬焊接方法，屬于機(jī)械制造中的焊接技術(shù)的領(lǐng)域。該方法涉及空間環(huán)境模擬試驗(yàn)設(shè)備的關(guān)鍵部件一熱沉中的不銹鋼管與紫銅板的焊接。
背景技術(shù)：
：隨著異質(zhì)金屬間組合應(yīng)用的發(fā)展，異質(zhì)金屬焊接已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。在空間環(huán)境模擬試驗(yàn)設(shè)備的研制過程中，銅翅片與不銹鋼管焊接是熱沉制造的關(guān)鍵工序之一。在異質(zhì)金屬焊接中，尤其是將銅翅片與不銹鋼管焊接時(shí)，常用的焊接技術(shù)有以下缺點(diǎn)(1)氧-乙炔焊。焊后要嚴(yán)格清洗，銀焊用料貴，工藝復(fù)雜；(2)激光焊?？蓪⒉讳P鋼管和紫銅板相焊接，但成本高，不宜大量，使用；(3)爆炸焊?？蓪⒉讳P鋼板和紫銅板相焊接，然后再將不銹鋼板和不銹鋼管焊接，工藝復(fù)雜，缺乏自主性和普遍性。異質(zhì)金屬焊接后焊縫是否適應(yīng)特殊工況，尤其是密封性、高低溫交變工況等是焊接質(zhì)量的一個(gè)重要方面，是產(chǎn)品使用、工程系統(tǒng)應(yīng)用成敗的關(guān)鍵?？紤]到上述焊接方法的缺點(diǎn)，本發(fā)明提出一種專門用于異質(zhì)金屬焊接的氬弧焊接方法。這種焊接方法經(jīng)過實(shí)際使用驗(yàn)證，其焊接強(qiáng)度及真空漏率指標(biāo)能夠滿足特殊工況下的使用要求。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明涉及一種銅翅片與不銹鋼管間的異質(zhì)金屬焊接方法。該方法包括(1)焊接方式為手工氬弧焊，未使用焊絲；(2)設(shè)定焊接參數(shù)為焊接速度2.5mm/min;氬氣流量810L/min;焊接電流:100A150A;電弧電壓11U13U(1113伏)。該焊接方法，除包括上述工藝外，還包括(1)通過專門設(shè)計(jì)的工裝夾具確保焊接時(shí)的穩(wěn)定性與焊接時(shí)的變形量滿足要求。(2)通過對(duì)紫銅翅片采取折邊5mm的措施，確保焊接時(shí)銅迅速熔化而又不至于大量滲入不銹鋼基體，確保兩種材質(zhì)的互滲不超過0.5mm，保證焊接的強(qiáng)度及真空漏率指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。(3)通過控制焊接電流、焊接速度和起弧時(shí)機(jī)來控制焊接溫度，確保銅熔化的同時(shí)又不至于破壞不銹鋼管基體。上述方法解決了紫銅翅片與不銹鋼管的焊接難點(diǎn)，通過真空檢漏、抗拉強(qiáng)度及金相試驗(yàn)分析，證明產(chǎn)品完全達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)，真空漏率優(yōu)于5X10-llPa.mVs，兩種材質(zhì)熔深低于0.5mm，抗拉強(qiáng)度優(yōu)于設(shè)計(jì)指標(biāo)。圖1銅翅片與不銹鋼管的焊接順序示意圖。其中1、2、3、4、5、6為銅翅片；7為不銹鋼管。具體實(shí)施例方式銅翅片與不銹鋼管的焊接屬于異種金屬焊接，它是熱沉制造的關(guān)鍵工序之一，其中銅翅片與不銹鋼管的焊接順序示意圖如圖l所示。按照焊接的先后順序?qū)ν俺崞M(jìn)行編號(hào)，按照銅翅片l-6的編號(hào)先后順序?qū)~翅片焊接到不銹鋼管7上。為此，需要進(jìn)行一系列的焊接工藝試驗(yàn)，目前所采用的焊接工藝是熔化母材(銅翅片)的焊接工藝。焊接時(shí)，將焊接的銅翅片折出90。的5mm折邊，并使用焊接專用工裝夾具固定銅翅片與不銹鋼管。在焊接過程中，采取的焊接次序?yàn)辄c(diǎn)焊固定——分段式間斷焊接——滿焊，以盡量減少焊接變形，并且在焊后校形。為滿足熱沉在冷熱交變狀態(tài)下工作的特殊工況要求，對(duì)熱沉按圖紙要求分別作冷熱沖擊試驗(yàn)。工藝上將液氮通入管內(nèi)作冷凍試驗(yàn)，待冷透后迅速用電爐烘烤到10(TC進(jìn)行熱沖擊試驗(yàn)，保持15分鐘以上，重復(fù)試驗(yàn)3次。冷熱沖擊后進(jìn)入下道工序，即真空檢漏。為保證熱沉的總漏率，對(duì)每道工序進(jìn)行了嚴(yán)格把關(guān)，對(duì)合格的管材先進(jìn)行強(qiáng)度和氣密性試驗(yàn)，打壓壓力為2MPa。管子與紫銅翅片焊接，支管與總管焊接后再做壓力為1.6MPa的氣密性試驗(yàn)，最后進(jìn)行氦質(zhì)譜檢漏。具體的檢驗(yàn)項(xiàng)及技術(shù)指標(biāo)見表l。表1質(zhì)量合格檢驗(yàn)序號(hào)檢查項(xiàng)目檢驗(yàn)指標(biāo)檢驗(yàn)方法1氦質(zhì)譜檢漏指標(biāo)優(yōu)于5X10—"PamVs氦質(zhì)譜檢漏儀檢漏2力學(xué)參數(shù)抗拉強(qiáng)度是母材銅板抗拉強(qiáng)度的80%以上力學(xué)拉伸試驗(yàn)3材料特性熔深小于500iim金相分析采用此種焊接方法，可以達(dá)到以下技術(shù)效果，見表2。表2主要技術(shù)指標(biāo)主要技術(shù)指標(biāo)指標(biāo)值不銹鋼管與銅翅片焊接一次成功率95%以上4<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>權(quán)利要求一種不銹鋼管與銅翅片間的焊接方法，其特征在于采取不使用任何焊絲的氬弧焊焊接方法，氬氣流量為8～10L/min，焊接電流為100A～150A，電弧電壓為11U～13U，焊接速度2.5mm/min。2.如權(quán)利要求1所述的異質(zhì)金屬間的焊接方法，其特征在于，所述銅翅片為厚度不大于2mm的銅板。3.如權(quán)利要求1或2所述的異質(zhì)金屬間的焊接方法，其特征在于使用工裝夾具確保焊接時(shí)的穩(wěn)定性與焊接時(shí)的變形量滿足要求；通過對(duì)紫銅翅片采取折邊5mm的措施，延遲融化不銹鋼時(shí)間，更好保護(hù)不銹鋼，確保焊接時(shí)紫銅迅速溶化而又不至于大量滲入不銹鋼基體，確保兩種材質(zhì)的互滲不超過0.5mm。全文摘要本發(fā)明涉及一種銅翅片與不銹鋼管間的異質(zhì)金屬焊接方法。該方法包括，對(duì)焊接前的零件進(jìn)行必要的試驗(yàn)和檢漏；應(yīng)用專門的氬弧焊接工藝完成零件的焊接；根據(jù)相應(yīng)的檢驗(yàn)條件進(jìn)行檢驗(yàn)，以保證產(chǎn)品滿足空間環(huán)境模擬試驗(yàn)使用要求。該方法對(duì)熱沉中的不銹鋼板與紫銅翅片的拼焊尤為有益，獲得的焊縫在長期高、低溫冷熱交變情況下仍能保持真空氣密性。文檔編號(hào)B23K101/08GK101733524SQ20081018060公開日2010年6月16日申請(qǐng)日期2008年11月17日優(yōu)先權(quán)日2008年11月17日發(fā)明者佟永利,卜京懷,張文杰,張立偉,李罡,王克文,魏仁海申請(qǐng)人:北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所