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。


施焊過程中(zhong)不加填充焊絲，要(yao)達到(dao)導管焊接(jie)單(dan)面焊雙面成形的目的，具有一定(ding)的難度(du)。所以對(dui)導管裝配(pei)有獨特(te)的要(yao)求：


  1. 要求導管(guan)兩(liang)端(duan)和球(qiu)頭(tou)接嘴均需經過機械加(jia)工，兩(liang)者壁(bi)厚要均勻一致。


  2. 焊接端面應(ying)垂(chui)直(zhi)，導管與球(qiu)頭接嘴(zui)的中心為(wei)一直(zhi)線，位移量不(bu)能超過0.3mm，否則將直(zhi)接影響導管焊縫成形，通常(chang)用(yong)芯(xin)棒來保證。


  3. 無(wu)論導管待焊(han)端面或球頭接嘴待焊(han)處都不(bu)(bu)允許有(you)倒角加工面，不(bu)(bu)然焊(han)縫厚度(du)達不(bu)(bu)到要求，直(zhi)接影響(xiang)焊(han)接接頭的力學性能。


  4. 對裝配(pei)(pei)間(jian)隙有嚴格要求，裝配(pei)(pei)間(jian)隙不大于0.1mm時，可以獲得優(you)質的焊(han)(han)縫；若間(jian)隙達到或超過0.15mm時，將(jiang)出現未(wei)焊(han)(han)透的缺陷。


  焊接(jie)(jie)參數(shu)對焊接(jie)(jie)質量的(de)影(ying)響頗大，其中峰(feng)值(zhi)電(dian)流(liu)在每個焊接(jie)(jie)區(qu)域（導(dao)管(guan)固定不動，焊接(jie)(jie)分上、下、左、右4個區(qu)）的(de)變(bian)化值(zhi)、引弧間隙、氣體(ti)流(liu)量、鎢極直徑等參數(shu)變(bian)化的(de)影(ying)響較為突出(chu)。經過一(yi)系列的(de)焊接(jie)(jie)工藝(yi)試驗得出(chu)表3-68的(de)數(shu)值(zhi)。



  用表中數據焊(han)(han)接(jie)(jie)了數百(bai)根導管(guan)焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)，經X光(guang)射線檢測(ce)，沒有發現裂紋、未熔合、未焊(han)(han)透(tou)等缺(que)陷，X光(guang)底(di)片按QJ1842-1995中I級評(ping)定，合格率為99.4％。對(dui)焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)、一次(ci)(ci)補(bu)焊(han)(han)和二(er)次(ci)(ci)補(bu)焊(han)(han)的焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)進(jin)行了抗拉(la)強度(du)試驗見表3-69。從表中可以看出，焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)抗拉(la)強度(du)值均超(chao)過(guo)(guo)母材金屬抗拉(la)強度(du)下限值（560MPa）。對(dui)焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)進(jin)行了晶間腐蝕(shi)試驗，按《不銹鋼硫酸-硫酸銅腐蝕(shi)驗方法》進(jin)行考核(he)，全部通過(guo)(guo)。


表 69.jpg


  綜上所述(shu)，用鎢(wu)極(ji)氬(ya)弧焊(han)全(quan)位(wei)置焊(han)接的06Cr18Ni11Ti不銹鋼導管焊(han)接接頭，無論焊(han)縫(feng)外觀質量還是焊(han)縫(feng)內部質量均優于(yu)手工鎢(wu)極(ji)氬(ya)弧焊(han)，在(zai)產(chan)品上得到廣泛地應用。