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(dao)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(shi)焊(han)過程中不加填充焊(han)絲,要(yao)達(da)到導管(guan)焊(han)接單面(mian)焊(han)雙面(mian)成形(xing)的(de)(de)目的(de)(de),具有一定的(de)(de)難度。所以對導管(guan)裝配有獨(du)特的(de)(de)要(yao)求:
1. 要(yao)求導(dao)管(guan)兩(liang)端和球頭(tou)接嘴均需經(jing)過(guo)機(ji)械(xie)加工,兩(liang)者(zhe)壁厚要(yao)均勻一致。
2. 焊(han)接(jie)端面應垂(chui)直,導(dao)管與球頭接(jie)嘴的中心(xin)為一直線,位移(yi)量不能超過0.3mm,否(fou)則(ze)將直接(jie)影響導(dao)管焊(han)縫(feng)成形,通常用芯(xin)棒來保證(zheng)。
3. 無(wu)論導管待焊端面(mian)或球頭(tou)接(jie)嘴(zui)待焊處都(dou)不允許有倒角加工(gong)面(mian),不然焊縫厚(hou)度達不到(dao)要求,直(zhi)接(jie)影(ying)響焊接(jie)接(jie)頭(tou)的力(li)學性能。
4. 對(dui)裝配間隙(xi)有嚴(yan)格要求,裝配間隙(xi)不大(da)于(yu)0.1mm時,可以(yi)獲得(de)優質(zhi)的焊(han)(han)縫;若(ruo)間隙(xi)達到或(huo)超過0.15mm時,將出現未焊(han)(han)透的缺(que)陷。
焊(han)接(jie)參數對焊(han)接(jie)質(zhi)量的影(ying)響頗大,其中峰值電流在(zai)每個焊(han)接(jie)區域(導管固定不動,焊(han)接(jie)分上、下、左、右4個區)的變化值、引弧間(jian)隙、氣(qi)體流量、鎢(wu)極直徑等參數變化的影(ying)響較(jiao)為突(tu)出。經(jing)過一(yi)系(xi)列的焊(han)接(jie)工藝試驗得出表3-68的數值。


用表中(zhong)數(shu)據(ju)焊(han)接(jie)(jie)了(le)數(shu)百根導管焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭,經X光射線檢測,沒(mei)有(you)發現(xian)裂紋、未(wei)熔合、未(wei)焊(han)透等(deng)缺陷,X光底(di)片按QJ1842-1995中(zhong)I級評(ping)定,合格率為99.4%。對(dui)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭、一次補焊(han)和(he)二次補焊(han)的(de)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭進行了(le)抗拉強(qiang)度試驗見表3-69。從表中(zhong)可以看(kan)出(chu),焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭抗拉強(qiang)度值均超過(guo)母材金屬抗拉強(qiang)度下限值(560MPa)。對(dui)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭進行了(le)晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕試驗,按《不銹(xiu)鋼硫酸-硫酸銅腐(fu)蝕驗方(fang)法》進行考核,全(quan)部通過(guo)。

綜上所述,用鎢極(ji)氬弧焊(han)全位置(zhi)焊(han)接的06Cr18Ni11Ti不銹鋼導(dao)管焊(han)接接頭,無論焊(han)縫外觀質量(liang)還是焊(han)縫內部質量(liang)均(jun)優于手工鎢極(ji)氬弧焊(han),在(zai)產(chan)品上得到廣泛地應用。

