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)(han)過程中不(bu)加填(tian)充焊(han)(han)絲,要達到導(dao)管(guan)焊(han)(han)接單面焊(han)(han)雙面成(cheng)形的(de)目的(de),具有(you)(you)一(yi)定(ding)的(de)難(nan)度。所以對(dui)導(dao)管(guan)裝(zhuang)配有(you)(you)獨特的(de)要求:


  1. 要求導管兩端和(he)球頭接嘴均(jun)需(xu)經過機械(xie)加(jia)工,兩者壁(bi)厚要均(jun)勻一致。


  2. 焊接端面應(ying)垂直,導(dao)管(guan)與球頭接嘴的中(zhong)心為(wei)一直線,位移量不能超過(guo)0.3mm,否則將直接影響導(dao)管(guan)焊縫(feng)成形(xing),通(tong)常用芯(xin)棒(bang)來保(bao)證。


  3. 無(wu)論導管待焊(han)端面(mian)或球頭接嘴待焊(han)處(chu)都不允(yun)許有倒角加(jia)工面(mian),不然焊(han)縫(feng)厚度達不到(dao)要求,直接影(ying)響焊(han)接接頭的力學性能。


  4. 對裝(zhuang)配間隙有嚴格要(yao)求,裝(zhuang)配間隙不(bu)大于0.1mm時(shi),可以獲(huo)得優質的焊縫;若間隙達到或超過0.15mm時(shi),將出現未焊透的缺陷。


  焊接參數對(dui)焊接質量(liang)的(de)(de)影(ying)響頗大,其中峰值電流在每個焊接區(qu)域(導(dao)管固(gu)定不動,焊接分(fen)上、下、左、右4個區(qu))的(de)(de)變(bian)(bian)化(hua)值、引(yin)弧間隙、氣體流量(liang)、鎢極(ji)直徑等參數變(bian)(bian)化(hua)的(de)(de)影(ying)響較(jiao)為突出。經過一系列(lie)的(de)(de)焊接工藝試驗(yan)得出表(biao)3-68的(de)(de)數值。



  用表(biao)中數(shu)據焊接(jie)了(le)數(shu)百根(gen)導(dao)管焊接(jie)接(jie)頭,經X光射線檢測,沒有(you)發(fa)現裂紋、未熔(rong)合、未焊透等缺(que)陷(xian),X光底片按(an)QJ1842-1995中I級評(ping)定,合格率為99.4%。對焊接(jie)接(jie)頭、一(yi)次補焊和二次補焊的焊接(jie)接(jie)頭進(jin)行(xing)了(le)抗(kang)拉(la)強(qiang)度試驗(yan)見(jian)表(biao)3-69。從表(biao)中可(ke)以(yi)看出,焊接(jie)接(jie)頭抗(kang)拉(la)強(qiang)度值均超過(guo)母材(cai)金屬抗(kang)拉(la)強(qiang)度下限值(560MPa)。對焊接(jie)接(jie)頭進(jin)行(xing)了(le)晶間腐蝕試驗(yan),按(an)《不(bu)銹(xiu)鋼硫酸-硫酸銅腐蝕驗(yan)方法》進(jin)行(xing)考核,全部通過(guo)。


表 69.jpg


  綜上(shang)所(suo)述,用鎢(wu)(wu)極氬(ya)弧(hu)焊(han)全位置焊(han)接(jie)的06Cr18Ni11Ti不(bu)銹鋼導管焊(han)接(jie)接(jie)頭,無論焊(han)縫外(wai)觀質量還是焊(han)縫內部質量均優(you)于手工鎢(wu)(wu)極氬(ya)弧(hu)焊(han),在產品(pin)上(shang)得到廣泛(fan)地應用。