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(ji)氬弧焊，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(bu)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。


施焊過程(cheng)中(zhong)不加填充焊絲，要(yao)達到(dao)導管焊接單面焊雙面成(cheng)形的(de)目的(de)，具有(you)一定(ding)的(de)難度。所(suo)以對導管裝配有(you)獨特的(de)要(yao)求(qiu)：


  1. 要求導管兩端(duan)和球頭接嘴均(jun)(jun)需(xu)經過(guo)機械(xie)加工，兩者壁厚要均(jun)(jun)勻一致(zhi)。


  2. 焊(han)接(jie)端面應垂直，導(dao)管與球頭接(jie)嘴的中心為一直線，位移量不能超過0.3mm，否則將直接(jie)影響導(dao)管焊(han)縫(feng)成形，通(tong)常(chang)用芯棒(bang)來(lai)保證。


  3. 無論(lun)導管待焊端面或球頭接嘴待焊處都不(bu)允許有倒角加工面，不(bu)然焊縫厚度達不(bu)到要(yao)求(qiu)，直接影響焊接接頭的(de)力學性(xing)能(neng)。


  4. 對裝配間隙有嚴格(ge)要求，裝配間隙不大于0.1mm時，可以獲得優(you)質的焊縫(feng)；若間隙達到或超過0.15mm時，將(jiang)出現未(wei)焊透的缺陷。


  焊(han)接參(can)數(shu)(shu)對(dui)焊(han)接質量的影(ying)響頗大，其中峰(feng)值(zhi)電流(liu)在每個焊(han)接區域（導(dao)管固定不(bu)動，焊(han)接分上、下(xia)、左、右4個區）的變化值(zhi)、引弧(hu)間隙、氣(qi)體流(liu)量、鎢(wu)極直徑等參(can)數(shu)(shu)變化的影(ying)響較為突出。經過(guo)一系列的焊(han)接工藝(yi)試驗得出表3-68的數(shu)(shu)值(zhi)。



  用表(biao)中(zhong)(zhong)數據焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)了(le)(le)數百根導管焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)，經(jing)X光(guang)射線檢測，沒有發(fa)現裂紋、未熔合(he)、未焊(han)(han)(han)(han)透(tou)等(deng)缺陷，X光(guang)底片(pian)按QJ1842-1995中(zhong)(zhong)I級評(ping)定(ding)，合(he)格率為99.4％。對焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)、一(yi)次(ci)補焊(han)(han)(han)(han)和二(er)次(ci)補焊(han)(han)(han)(han)的(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)進(jin)行(xing)了(le)(le)抗拉(la)強度試驗(yan)見表(biao)3-69。從表(biao)中(zhong)(zhong)可(ke)以(yi)看(kan)出，焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)抗拉(la)強度值均超(chao)過母材金(jin)屬抗拉(la)強度下限值（560MPa）。對焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)進(jin)行(xing)了(le)(le)晶(jing)間腐(fu)蝕試驗(yan)，按《不銹鋼硫(liu)酸-硫(liu)酸銅腐(fu)蝕驗(yan)方(fang)法》進(jin)行(xing)考核，全部通過。


表 69.jpg


  綜上所述(shu)，用(yong)鎢極(ji)氬弧焊(han)全位置焊(han)接的06Cr18Ni11Ti不銹鋼導管焊(han)接接頭(tou)，無論焊(han)縫外觀質量(liang)還是焊(han)縫內(nei)部質量(liang)均優于(yu)手工鎢極(ji)氬弧焊(han)，在產(chan)品上得到廣泛(fan)地應用(yong)。