2.1 焊接结构简介
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如图5所示,这种型号的压力传感器是在气压下充入惰性气体,然后进行封孔焊接。传感器采用1Cr18Ni9Ti制造。要封的进气孔直径为Φ0.5mm,预制成Φ1.3mm的凸台。首先将传感器置于真空室中,进行抽真空—充惰性气体的反复循环过程,直到真空室压力达到要求。再稳定数分钟,使传感器内外压力达到平衡后,对进气孔进行封焊。
2.2 焊接工艺
传统的真空电弧焊采用的是空心电极,并由电极内孔向焊接区通入适量的保护气体。但对于传感器的焊接,为了保证传感器内的压力值不变,不允许向焊接区另通保护气体。同时,真空电弧焊时,电弧的压缩效应较差,弧柱发散,电弧的能量密度不高,指向性较差,这就需要工艺上采取有效措施进行控制。
不熔化极电弧焊一般采用铈钨作电极,但试验表明,在真空条件下(600Pa),采用石墨电极可以获得较好的电弧引燃特性和燃烧稳定性。这可能是由于石墨比铈钨具有更高的熔点和更高的阴极斑点温度,从而维持了更高温度下的电子发射所致。当然,为了更好地维持电弧的稳定性,需要设计电极的端面形状,并对工件的表面进行适当处理。研究表明,压低弧隙的长度对于抑制弧柱扩散、维持电弧稳定性都是有益的。试验中取弧隙长度为1mm,相应的焊接电流为18A,焊接时间为0.5s。
2.3 真空电弧焊设备简介
真空电弧焊设备主要由真空室、转盘与换位定位机构、真空电弧发生器及三维调节系统、工
作台、控制箱、及焊接电源组成。
真空室采用8mm厚的不锈钢制造,内装有辅助光源,门上装有可视窗。真空室内转盘上一次可安放6个工件,设定6个工位按顺序进行焊接。焊接过程的顺序控制系统采用可编程序控制器(PLC)开发。采用非接触式引弧方式,为此专门设计了一套真空下使用的引弧装置。该设备具有焊接质量好,自动化程度高,结构紧凑,外表美观等特点。