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(gang)管(guan)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)(han)過程中不加填(tian)充焊(han)(han)絲，要(yao)達到(dao)導(dao)管(guan)(guan)焊(han)(han)接單面(mian)焊(han)(han)雙面(mian)成形(xing)的(de)目的(de)，具有(you)(you)一定(ding)的(de)難度(du)。所以對導(dao)管(guan)(guan)裝配有(you)(you)獨特的(de)要(yao)求：


  1. 要(yao)求導管兩端(duan)和球頭(tou)接嘴均需經過機械加工(gong)，兩者(zhe)壁厚要(yao)均勻一(yi)致。


  2. 焊(han)接端面應垂直(zhi)，導(dao)管(guan)與球頭(tou)接嘴的中心(xin)為一直(zhi)線，位移量(liang)不能超過0.3mm，否則將(jiang)直(zhi)接影響導(dao)管(guan)焊(han)縫成形，通常用芯棒來保證。


  3. 無(wu)論導管待(dai)焊(han)(han)端面或球(qiu)頭接(jie)嘴待(dai)焊(han)(han)處都不(bu)(bu)允許有倒角(jiao)加工面，不(bu)(bu)然(ran)焊(han)(han)縫(feng)厚度達不(bu)(bu)到要(yao)求(qiu)，直接(jie)影響(xiang)焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭的(de)力學性能。


  4. 對裝配間(jian)隙有嚴(yan)格要(yao)求，裝配間(jian)隙不大于0.1mm時，可(ke)以(yi)獲得(de)優質(zhi)的焊縫；若間(jian)隙達(da)到或超過0.15mm時，將出現未焊透的缺陷。


  焊接(jie)參(can)數(shu)對焊接(jie)質量的(de)影響頗大(da)，其中峰值(zhi)電(dian)流(liu)在每個(ge)焊接(jie)區域（導管固(gu)定(ding)不動，焊接(jie)分上、下、左(zuo)、右4個(ge)區）的(de)變(bian)化(hua)值(zhi)、引弧間隙(xi)、氣體流(liu)量、鎢極直徑等(deng)參(can)數(shu)變(bian)化(hua)的(de)影響較為突(tu)出。經過一系列(lie)的(de)焊接(jie)工藝試驗得出表3-68的(de)數(shu)值(zhi)。



  用表(biao)中數(shu)據(ju)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)了(le)數(shu)百根導管焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)(tou)，經X光射(she)線檢測，沒(mei)有發現裂紋、未(wei)熔合(he)、未(wei)焊(han)(han)透等(deng)缺(que)陷，X光底片按QJ1842-1995中I級評定，合(he)格率為99.4％。對焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)(tou)、一次補(bu)焊(han)(han)和二次補(bu)焊(han)(han)的焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)(tou)進行(xing)(xing)(xing)了(le)抗(kang)拉(la)(la)強度試驗(yan)見表(biao)3-69。從表(biao)中可(ke)以看(kan)出，焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)(tou)抗(kang)拉(la)(la)強度值均超過(guo)母材(cai)金屬抗(kang)拉(la)(la)強度下限值（560MPa）。對焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)(tou)進行(xing)(xing)(xing)了(le)晶(jing)間腐蝕試驗(yan)，按《不銹鋼硫酸(suan)-硫酸(suan)銅(tong)腐蝕驗(yan)方法》進行(xing)(xing)(xing)考(kao)核(he)，全部通過(guo)。


表 69.jpg


  綜(zong)上(shang)所(suo)述(shu)，用(yong)鎢極(ji)氬弧焊(han)(han)全位置焊(han)(han)接(jie)(jie)的06Cr18Ni11Ti不銹鋼(gang)導管焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭，無論(lun)焊(han)(han)縫(feng)外觀質量還是焊(han)(han)縫(feng)內(nei)部質量均優于手工鎢極(ji)氬弧焊(han)(han)，在產品上(shang)得到廣(guang)泛地應用(yong)。