航天航空產品中經常選用不同規格的小口徑導管（壁厚為1～2mm）作為連接之用。不(bu)銹(xiu)鋼導管與球頭接嘴進行對接焊，材質均為06Cr18Ni11Ti。要求焊縫具有致密、耐高壓、高溫和耐蝕性。以往導管焊接均采用手工鎢極氬弧(hu)焊，但焊縫內部易出現未焊透、鎢極夾渣及氣孔等缺陷，影響導管焊接質量的穩定性。為了確保導管焊接質量，采用了進口的機械化鎢極氬弧焊全位置焊機。該設備由焊接電源和焊接機頭兩部分組成。電源部分具有脈沖電流和程序控制的功能，可以調節和控制焊接速度、焊接電流、焊接時間以及保護氣體提前和滯后流通時間等參數。施焊前，將不銹(xiu)鋼管與鋼管或鋼管與球頭接嘴裝夾固定在焊接機頭中，焊接機頭上裝有鎢極，機頭能自動沿待焊處作360°圓周旋轉并進行焊接。施焊時不加填充焊絲，靠待焊處金屬自行熔化，實現單面焊雙面成形的工藝。該設備操作方便、穩定性好、再現性好，適用于不同口徑導管的對接焊。


施焊過程中不(bu)加填充(chong)焊絲，要達到導管焊接(jie)單(dan)面焊雙面成形的(de)目(mu)的(de)，具(ju)有一定的(de)難度。所(suo)以(yi)對導管裝配有獨特的(de)要求：


  1. 要求導管(guan)兩端和球頭(tou)接嘴(zui)均需(xu)經過(guo)機械(xie)加工，兩者(zhe)壁(bi)厚要均勻(yun)一致。


  2. 焊(han)接(jie)(jie)端(duan)面(mian)應垂直，導管與球(qiu)頭(tou)接(jie)(jie)嘴的中心為一直線，位移(yi)量不能超過0.3mm，否則將直接(jie)(jie)影(ying)響(xiang)導管焊(han)縫成形，通常用芯棒來保證(zheng)。


  3. 無論導管待(dai)焊(han)(han)端面或球頭(tou)接嘴待(dai)焊(han)(han)處都不(bu)(bu)允許有倒角加工面，不(bu)(bu)然焊(han)(han)縫厚度(du)達不(bu)(bu)到要求(qiu)，直接影(ying)響焊(han)(han)接接頭(tou)的力(li)學(xue)性能。


  4. 對裝配(pei)間(jian)隙有嚴格要求，裝配(pei)間(jian)隙不(bu)大于0.1mm時(shi)，可以獲(huo)得優質的焊縫；若間(jian)隙達到或超過0.15mm時(shi)，將出現未焊透的缺(que)陷。


  焊接(jie)參(can)數對焊接(jie)質量的(de)影響頗大，其(qi)中峰值電流(liu)在每個焊接(jie)區域(yu)（導管固定不動，焊接(jie)分上、下、左、右(you)4個區）的(de)變(bian)化值、引弧間(jian)隙、氣體流(liu)量、鎢(wu)極直徑等參(can)數變(bian)化的(de)影響較(jiao)為突出。經過(guo)一(yi)系列的(de)焊接(jie)工藝試(shi)驗得出表3-68的(de)數值。



  用(yong)表(biao)中(zhong)數據焊(han)(han)接(jie)(jie)了數百根導管焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)，經X光(guang)射線檢測，沒有(you)發現裂紋(wen)、未(wei)熔合、未(wei)焊(han)(han)透等(deng)缺陷，X光(guang)底片按QJ1842-1995中(zhong)I級評定(ding)，合格率為99.4％。對焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)、一次(ci)補焊(han)(han)和(he)二次(ci)補焊(han)(han)的焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)進行了抗拉強度(du)試驗(yan)見表(biao)3-69。從表(biao)中(zhong)可以(yi)看出，焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)抗拉強度(du)值(zhi)均超過(guo)母材金屬抗拉強度(du)下(xia)限值(zhi)（560MPa）。對焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)進行了晶間腐(fu)蝕(shi)試驗(yan)，按《不(bu)銹(xiu)鋼硫(liu)(liu)酸-硫(liu)(liu)酸銅(tong)腐(fu)蝕(shi)驗(yan)方法》進行考核，全部通過(guo)。


表 69.jpg


  綜上(shang)所述，用鎢極氬(ya)弧(hu)焊(han)(han)(han)全位置焊(han)(han)(han)接的06Cr18Ni11Ti不銹鋼導管焊(han)(han)(han)接接頭，無(wu)論焊(han)(han)(han)縫外觀質(zhi)量還是焊(han)(han)(han)縫內部質(zhi)量均優于(yu)手工鎢極氬(ya)弧(hu)焊(han)(han)(han)，在產(chan)品上(shang)得到廣泛地應用。