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。不銹鋼導管(guan)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(ya)弧焊,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(han)過程中(zhong)不加填充焊(han)絲(si),要達到(dao)導(dao)管(guan)焊(han)接單(dan)面焊(han)雙面成(cheng)形(xing)的目的,具有一定的難度。所以對導(dao)管(guan)裝(zhuang)配有獨特的要求:


  1. 要(yao)求(qiu)導(dao)管兩端(duan)和球(qiu)頭接嘴均(jun)需經過(guo)機(ji)械加工(gong),兩者(zhe)壁厚要(yao)均(jun)勻(yun)一致。


  2. 焊接(jie)端面應垂直,導管(guan)與球頭接(jie)嘴的中心(xin)為一直線,位移量(liang)不能超過0.3mm,否(fou)則將直接(jie)影(ying)響(xiang)導管(guan)焊縫成形(xing),通常用(yong)芯棒來保證。


  3. 無論導管待焊端面或球頭接嘴待焊處(chu)都不(bu)允(yun)許有倒角加(jia)工面,不(bu)然焊縫(feng)厚度達(da)不(bu)到要求,直接影(ying)響焊接接頭的力學性(xing)能(neng)。


  4. 對裝配(pei)間隙(xi)有(you)嚴格要求(qiu),裝配(pei)間隙(xi)不大于0.1mm時,可以獲得(de)優(you)質的焊(han)縫;若間隙(xi)達到(dao)或超過0.15mm時,將出現未焊(han)透(tou)的缺陷。


  焊(han)接參(can)數(shu)(shu)對焊(han)接質量的(de)影(ying)響頗大,其(qi)中峰值電流在每個焊(han)接區域(yu)(導管(guan)固定(ding)不動,焊(han)接分上、下、左(zuo)、右4個區)的(de)變化值、引弧間隙(xi)、氣體流量、鎢極(ji)直徑等參(can)數(shu)(shu)變化的(de)影(ying)響較為突(tu)出。經過(guo)一系列的(de)焊(han)接工(gong)藝試驗得出表(biao)3-68的(de)數(shu)(shu)值。



  用表中數(shu)據焊接(jie)(jie)(jie)了(le)數(shu)百(bai)根(gen)導管焊接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou),經X光(guang)射線檢測,沒(mei)有發現裂紋、未(wei)熔合(he)、未(wei)焊透等缺陷,X光(guang)底片(pian)按QJ1842-1995中I級評定,合(he)格(ge)率為99.4%。對焊接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)、一次(ci)補焊和二次(ci)補焊的焊接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)進(jin)行(xing)了(le)抗拉(la)強度(du)試驗見表3-69。從表中可以看出,焊接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)抗拉(la)強度(du)值(zhi)均(jun)超過母材金(jin)屬抗拉(la)強度(du)下限值(zhi)(560MPa)。對焊接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)進(jin)行(xing)了(le)晶間腐蝕試驗,按《不銹鋼硫酸-硫酸銅腐蝕驗方法(fa)》進(jin)行(xing)考核,全部通(tong)過。


表 69.jpg


  綜上(shang)所(suo)述,用鎢極氬(ya)弧(hu)焊(han)全位置焊(han)接(jie)的06Cr18Ni11Ti不銹鋼導管焊(han)接(jie)接(jie)頭,無(wu)論(lun)焊(han)縫外觀(guan)質(zhi)量還是焊(han)縫內(nei)部質(zhi)量均優于手工(gong)鎢極氬(ya)弧(hu)焊(han),在產品上(shang)得到(dao)廣泛地應用。