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(guan)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(hu)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)過程中(zhong)不加填充焊(han)絲，要達(da)到(dao)導(dao)管(guan)焊(han)接(jie)單(dan)面焊(han)雙面成形的(de)目(mu)的(de)，具有(you)一定(ding)的(de)難度。所以對(dui)導(dao)管(guan)裝配有(you)獨特的(de)要求：


  1. 要求(qiu)導管(guan)兩端(duan)和(he)球頭接嘴均需經過機械加工(gong)，兩者壁厚要均勻一致。


  2. 焊(han)(han)接端面應垂直，導管(guan)與球頭接嘴的(de)中心為一直線，位移(yi)量不能(neng)超(chao)過0.3mm，否則將直接影響(xiang)導管(guan)焊(han)(han)縫成形，通(tong)常用芯棒來保證(zheng)。


  3. 無(wu)論導管待(dai)焊(han)(han)端面或球頭(tou)接嘴待(dai)焊(han)(han)處都(dou)不(bu)允許有(you)倒角加工面，不(bu)然(ran)焊(han)(han)縫厚度達不(bu)到要求，直接影響焊(han)(han)接接頭(tou)的力學(xue)性能(neng)。


  4. 對裝配(pei)間(jian)隙(xi)(xi)有嚴格要(yao)求，裝配(pei)間(jian)隙(xi)(xi)不大于(yu)0.1mm時，可以獲得(de)優質(zhi)的焊縫；若(ruo)間(jian)隙(xi)(xi)達到(dao)或超過(guo)0.15mm時，將出現(xian)未焊透的缺陷。


  焊接(jie)(jie)參(can)數(shu)(shu)(shu)對焊接(jie)(jie)質量的(de)(de)影響頗大，其(qi)中峰(feng)值電流在每(mei)個焊接(jie)(jie)區域（導(dao)管(guan)固(gu)定不(bu)動(dong)，焊接(jie)(jie)分上、下(xia)、左、右4個區）的(de)(de)變化值、引弧間(jian)隙、氣體流量、鎢(wu)極直徑等(deng)參(can)數(shu)(shu)(shu)變化的(de)(de)影響較為突出。經過(guo)一(yi)系列的(de)(de)焊接(jie)(jie)工(gong)藝試(shi)驗得(de)出表3-68的(de)(de)數(shu)(shu)(shu)值。



  用表(biao)中數據焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)了數百(bai)根導管焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭，經X光射線檢測，沒(mei)有發現裂紋、未熔合(he)、未焊(han)(han)(han)(han)透等缺陷，X光底片按QJ1842-1995中I級評(ping)定，合(he)格(ge)率為99.4％。對(dui)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭、一次補焊(han)(han)(han)(han)和二(er)次補焊(han)(han)(han)(han)的焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭進(jin)行(xing)了抗(kang)拉強度(du)試驗見表(biao)3-69。從表(biao)中可以看出，焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭抗(kang)拉強度(du)值(zhi)均超過(guo)母材金屬抗(kang)拉強度(du)下(xia)限(xian)值(zhi)（560MPa）。對(dui)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭進(jin)行(xing)了晶間腐蝕試驗，按《不(bu)銹(xiu)鋼(gang)硫(liu)酸(suan)(suan)-硫(liu)酸(suan)(suan)銅腐蝕驗方法》進(jin)行(xing)考核，全(quan)部(bu)通過(guo)。


表 69.jpg


  綜上所述，用鎢極氬弧(hu)焊全位置焊接的(de)06Cr18Ni11Ti不銹鋼導管焊接接頭，無(wu)論焊縫外觀質量還是焊縫內(nei)部質量均優于手工鎢極氬弧(hu)焊，在(zai)產(chan)品上得到廣泛地(di)應(ying)用。