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(xiu)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(xiu)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。


施焊(han)過(guo)程(cheng)中不加填(tian)充焊(han)絲，要(yao)達到導管(guan)焊(han)接(jie)單面(mian)焊(han)雙面(mian)成形的(de)目的(de)，具(ju)有(you)一(yi)定的(de)難度。所以對(dui)導管(guan)裝配(pei)有(you)獨特的(de)要(yao)求：


  1. 要求導管兩端(duan)和(he)球頭接嘴(zui)均(jun)(jun)需經過機(ji)械(xie)加工，兩者壁(bi)厚要均(jun)(jun)勻一致。


  2. 焊(han)(han)接端面應垂(chui)直(zhi)，導管與球頭接嘴(zui)的中心為一直(zhi)線，位移量不能(neng)超過0.3mm，否(fou)則將直(zhi)接影響導管焊(han)(han)縫成形，通常用芯棒來保證。


  3. 無論導(dao)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(hou)度達不(bu)到要求，直接影響(xiang)焊接接頭的力(li)學性能(neng)。


  4. 對裝配間隙(xi)(xi)有嚴格要求，裝配間隙(xi)(xi)不大于(yu)0.1mm時，可以(yi)獲(huo)得(de)優質的焊縫；若(ruo)間隙(xi)(xi)達(da)到(dao)或超過0.15mm時，將出現未焊透的缺陷。


  焊(han)(han)接參(can)數(shu)(shu)對焊(han)(han)接質量(liang)的(de)(de)影響(xiang)頗(po)大，其中峰值(zhi)(zhi)電流在每(mei)個焊(han)(han)接區域（導管固(gu)定不動(dong)，焊(han)(han)接分上、下、左、右4個區）的(de)(de)變化(hua)(hua)值(zhi)(zhi)、引弧間(jian)隙、氣(qi)體流量(liang)、鎢(wu)極(ji)直徑等參(can)數(shu)(shu)變化(hua)(hua)的(de)(de)影響(xiang)較為(wei)突(tu)出。經(jing)過(guo)一(yi)系(xi)列的(de)(de)焊(han)(han)接工藝試驗得出表(biao)3-68的(de)(de)數(shu)(shu)值(zhi)(zhi)。



  用表(biao)中(zhong)數(shu)據焊(han)接(jie)(jie)了數(shu)百(bai)根(gen)導(dao)管(guan)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭，經X光射(she)線(xian)檢測，沒有發(fa)現裂(lie)紋、未熔合(he)、未焊(han)透等缺陷，X光底片(pian)按(an)QJ1842-1995中(zhong)I級評定，合(he)格(ge)率為99.4％。對焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭、一次補(bu)焊(han)和二次補(bu)焊(han)的焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭進(jin)行了抗(kang)拉(la)強(qiang)(qiang)度(du)試驗(yan)見(jian)表(biao)3-69。從表(biao)中(zhong)可以看(kan)出，焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭抗(kang)拉(la)強(qiang)(qiang)度(du)值(zhi)均超過母材金屬抗(kang)拉(la)強(qiang)(qiang)度(du)下(xia)限值(zhi)（560MPa）。對焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭進(jin)行了晶間腐蝕試驗(yan)，按(an)《不銹(xiu)鋼硫(liu)酸(suan)-硫(liu)酸(suan)銅腐蝕驗(yan)方法(fa)》進(jin)行考核，全(quan)部通(tong)過。


表 69.jpg


  綜上所述，用鎢極(ji)氬弧(hu)焊(han)(han)全位置焊(han)(han)接(jie)(jie)的06Cr18Ni11Ti不(bu)銹鋼導管(guan)焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭，無(wu)論焊(han)(han)縫(feng)外(wai)觀質量還(huan)是焊(han)(han)縫(feng)內(nei)部(bu)質量均優于手(shou)工鎢極(ji)氬弧(hu)焊(han)(han)，在(zai)產品上得到廣泛地應用。