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(gang)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(bu)銹鋼(gang)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)焊過程中不加填充焊絲(si),要(yao)達到導管焊接單(dan)面(mian)焊雙面(mian)成形的目(mu)的,具有一定的難(nan)度(du)。所以對(dui)導管裝(zhuang)配有獨特(te)的要(yao)求:
1. 要求導管兩端和球頭接(jie)嘴均(jun)(jun)需經過機(ji)械加工,兩者壁厚要均(jun)(jun)勻一(yi)致。
2. 焊接端面應垂(chui)直,導管與球頭接嘴的中(zhong)心(xin)為一直線,位移量不能超過(guo)0.3mm,否則將直接影響導管焊縫成形,通常用芯棒(bang)來保證。
3. 無論導管待焊(han)端面或球頭接嘴待焊(han)處(chu)都不(bu)(bu)允許有倒角加工面,不(bu)(bu)然焊(han)縫(feng)厚度達不(bu)(bu)到要(yao)求,直接影(ying)響焊(han)接接頭的(de)力學性能(neng)。
4. 對裝(zhuang)(zhuang)配間隙(xi)有(you)嚴格要求,裝(zhuang)(zhuang)配間隙(xi)不大于(yu)0.1mm時,可以獲得優質的(de)焊縫(feng);若間隙(xi)達(da)到(dao)或超過0.15mm時,將(jiang)出現未焊透的(de)缺陷(xian)。
焊(han)接(jie)(jie)參數(shu)對焊(han)接(jie)(jie)質量的影(ying)響頗(po)大,其中(zhong)峰值(zhi)電流在每個焊(han)接(jie)(jie)區域(導管(guan)固定不(bu)動,焊(han)接(jie)(jie)分上(shang)、下、左、右4個區)的變化(hua)值(zhi)、引弧(hu)間隙、氣體流量、鎢(wu)極直(zhi)徑等參數(shu)變化(hua)的影(ying)響較(jiao)為突出。經過(guo)一(yi)系列(lie)的焊(han)接(jie)(jie)工(gong)藝試驗得出表3-68的數(shu)值(zhi)。


用表中數據焊(han)(han)接了(le)數百根(gen)導管焊(han)(han)接接頭,經X光射線檢測,沒(mei)有發現(xian)裂紋、未(wei)熔合、未(wei)焊(han)(han)透(tou)等缺陷,X光底(di)片(pian)按(an)QJ1842-1995中I級(ji)評(ping)定,合格率為99.4%。對焊(han)(han)接接頭、一次(ci)補焊(han)(han)和二(er)次(ci)補焊(han)(han)的(de)焊(han)(han)接接頭進行(xing)了(le)抗(kang)拉(la)強度(du)試驗(yan)見表3-69。從(cong)表中可以(yi)看出(chu),焊(han)(han)接接頭抗(kang)拉(la)強度(du)值(zhi)均超過(guo)(guo)母材金屬抗(kang)拉(la)強度(du)下限(xian)值(zhi)(560MPa)。對焊(han)(han)接接頭進行(xing)了(le)晶間(jian)腐蝕試驗(yan),按(an)《不銹鋼(gang)硫(liu)酸-硫(liu)酸銅腐蝕驗(yan)方法》進行(xing)考核,全部通過(guo)(guo)。

綜(zong)上所述,用鎢(wu)極氬(ya)弧(hu)焊全位(wei)置焊接(jie)(jie)的06Cr18Ni11Ti不(bu)銹鋼導管(guan)焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭,無論(lun)焊縫外觀質量還是焊縫內部質量均優于手工鎢(wu)極氬(ya)弧(hu)焊,在(zai)產品上得到廣泛地(di)應用。

