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(xiu)鋼導(dao)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(han)過(guo)程中不加填充焊(han)絲，要達到(dao)導管(guan)焊(han)接單面焊(han)雙(shuang)面成形的(de)目(mu)的(de)，具有(you)一(yi)定的(de)難度。所以(yi)對導管(guan)裝(zhuang)配有(you)獨(du)特的(de)要求：


  1. 要求導管兩端和球頭接嘴均(jun)需經過機(ji)械加工(gong)，兩者壁(bi)厚要均(jun)勻一致。


  2. 焊接端面應垂直，導管與(yu)球(qiu)頭(tou)接嘴的中心為(wei)一直線，位移量(liang)不能超(chao)過0.3mm，否則將直接影響導管焊縫成(cheng)形，通常(chang)用芯棒來保證。


  3. 無論導(dao)管待焊(han)端面或球頭接(jie)嘴(zui)待焊(han)處都不(bu)允許(xu)有(you)倒角加工面，不(bu)然焊(han)縫厚度(du)達不(bu)到(dao)要(yao)求，直接(jie)影響焊(han)接(jie)接(jie)頭的力學性(xing)能(neng)。


  4. 對裝配(pei)間隙(xi)有嚴(yan)格要求，裝配(pei)間隙(xi)不(bu)大于0.1mm時(shi)，可以獲得優質的(de)焊縫；若間隙(xi)達到或超過0.15mm時(shi)，將(jiang)出現(xian)未焊透的(de)缺陷(xian)。


  焊(han)(han)接(jie)(jie)參(can)數(shu)對焊(han)(han)接(jie)(jie)質(zhi)量(liang)的(de)影響(xiang)頗大，其中峰值(zhi)電流在每個(ge)焊(han)(han)接(jie)(jie)區域（導管固(gu)定(ding)不動，焊(han)(han)接(jie)(jie)分上(shang)、下、左、右4個(ge)區）的(de)變(bian)化(hua)值(zhi)、引弧(hu)間(jian)隙、氣體流量(liang)、鎢極直(zhi)徑(jing)等參(can)數(shu)變(bian)化(hua)的(de)影響(xiang)較為突出(chu)。經過一系(xi)列的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)工藝試驗得出(chu)表3-68的(de)數(shu)值(zhi)。



  用表中(zhong)數(shu)(shu)據(ju)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)了(le)數(shu)(shu)百根導(dao)管焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭，經(jing)X光(guang)射線檢(jian)測，沒有發(fa)現裂紋(wen)、未(wei)熔合(he)、未(wei)焊(han)(han)透等缺陷，X光(guang)底片按QJ1842-1995中(zhong)I級評定，合(he)格率(lv)為99.4％。對(dui)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭、一次(ci)補焊(han)(han)和二次(ci)補焊(han)(han)的焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭進(jin)行(xing)了(le)抗拉強(qiang)度(du)(du)試驗見表3-69。從表中(zhong)可以看出，焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭抗拉強(qiang)度(du)(du)值均(jun)超過母材金屬抗拉強(qiang)度(du)(du)下限(xian)值（560MPa）。對(dui)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭進(jin)行(xing)了(le)晶間腐(fu)蝕試驗，按《不銹鋼硫酸(suan)-硫酸(suan)銅腐(fu)蝕驗方法》進(jin)行(xing)考核，全部通(tong)過。


表 69.jpg


  綜上所述，用鎢極氬弧(hu)焊(han)全位置(zhi)焊(han)接(jie)的06Cr18Ni11Ti不銹鋼(gang)導(dao)管焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)，無論(lun)焊(han)縫(feng)外觀質量還是焊(han)縫(feng)內部質量均(jun)優于手工(gong)鎢極氬弧(hu)焊(han)，在產品上得到(dao)廣泛(fan)地應用。