[发明专利]一种超高真空不锈钢腔室的焊接工艺

说明书

本发明公开了一种超高真空不锈钢腔室的焊接工艺，包括焊接准备，点焊预定位、内外两面同时焊接、焊后的焊件抛光处理和超声波焊缝缺陷检测步骤。本发明通过在双面V形坡口的连接处覆盖焊丝，然后进行同时双面双弧氩气和氦气的混合气体保护的焊接，提高不锈钢焊接质量和效率，避免单面焊接产生的保护气体对焊缝背面保护不完全，减少焊缝氧化，提高焊接强度，有利于实现气体的全面保护，同时由于焊接处的内外侧均进行了焊接，焊缝强度得到大幅增强，保证焊接质量和减少焊接变形。

技术领域

本发明涉及焊接工艺技术领域，具体涉及一种超高真空不锈钢腔室的焊接工艺。

背景技术

在真空区域的划分上，一般认为，在10^-6Pa的压强下，清洁的样品表面吸附单一分子层的时间为分钟量级，达到油扩散泵的极限压强。依次定义10^-6Pa到10^-12Pa为超高真空，超高真空腔室是用来提供超高真空环境的设备。

超高真空腔室需要保持腔室内的较高的真空度，而传统的焊接单面焊接双面成型的焊接过程中，由于焊接的保护气体在焊接件的一侧，而背面的焊接成型的过程中，保护气体对背面的保护不够完全，使腔室焊接处背面出现气泡，沙眼等缺陷，焊接强度和焊接密封性能都不能满足超高真空需求，在后期的超声探伤、真空检测不过关，或者在实际使用过程中焊接处出现裂纹，甚至造成严重的灾难性后果。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种方法简便，减少焊缝氧化，提高焊接强度，确保焊接质量的超高真空不锈钢腔室的焊接工艺。

为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种超高真空不锈钢腔室的焊接工艺，包括以下步骤：

S1：焊接准备，根据焊接清单及设计图纸准备焊接配件，根据钢板厚度制备双面V形坡口，然后清除坡口和焊接配件的表面污物；

S2：焊接，使用惰性气体保护的焊接方式对焊接配件焊接，首先采用点焊方式对焊接配件进行预定位；其中，点焊的长度为20-50mm；然后对预定位的焊接配件采用内外两面同时焊接的方式进行打底焊接，打底焊接的焊丝填充于内外两侧V形坡口的连接处；

S3：焊后的焊件处理，首先对焊接处采用高速旋转的抛光轮进行抛光，使磨料对焊接管体表面产生滚压和微量切削，呈现光亮的加工表面，表面粗糙度达到Ra0.63-0.01微米；然后采用焊缝超声波检测仪，对焊缝进行缺陷检测。本发明通过在双面V形坡口的连接处覆盖焊丝，然后进行同时双面双弧保护气的焊接，避免单面焊接产生的保护气体对焊缝背面保护不完全，有利于实现气体的全面保护，同时由于焊接处的内外侧均进行了焊接，焊缝强度得到大幅增强，保证焊接质量和减少焊接变形。

优选的技术方案为，所述步骤S2中，将点焊预定位的工件并连同焊机放置在密闭的焊接箱体内，往焊接箱体内通入保护气体，保持焊接箱体内的压力为0.15-0.2MPa；控制焊接箱体内的温度上升至250℃后保持，然后开启焊机对工件进行焊接，焊接完成后保温5-10min，释放焊接箱体内的保护气体并使箱体内的温度线性下降至常温，所述降温时间为0.5-1h。焊接时，先将工件和焊机放置在密闭的焊接箱体内，并在充满保护气体的箱体内中进行焊接，使得工件与空气完全隔离，进一步提高气体的保护作用；焊接前控制箱体内的温度并保持，使工件整体均匀受热，确保工件的焊接强度和焊接密封性；焊接结束后的采用逐渐降温的方式，避免骤然、快速降温引起的应力释放剧烈，确保焊缝缓慢降温、焊接应力缓慢释放、焊接质量温和，从而提高焊接质量。