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(wu)極氬(ya)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)過程中不加填充焊(han)絲，要達到導(dao)管焊(han)接(jie)單面焊(han)雙面成形的目的，具有一定的難度。所(suo)以對導(dao)管裝配(pei)有獨特的要求：


  1. 要(yao)求(qiu)導管兩端和球頭接嘴均需經過機械加工，兩者壁厚要(yao)均勻一(yi)致。


  2. 焊(han)接端面應垂直，導管(guan)與(yu)球(qiu)頭接嘴的中心為一(yi)直線(xian)，位移(yi)量(liang)不能超過0.3mm，否則將直接影響導管(guan)焊(han)縫(feng)成(cheng)形，通常(chang)用芯棒來保證。


  3. 無(wu)論導管(guan)待焊(han)端面或球(qiu)頭(tou)接嘴待焊(han)處都不允許有倒角加工面，不然焊(han)縫厚度達不到要求，直(zhi)接影響焊(han)接接頭(tou)的(de)力學性能。


  4. 對裝配(pei)間(jian)隙有嚴格(ge)要求，裝配(pei)間(jian)隙不大于(yu)0.1mm時(shi)，可(ke)以(yi)獲得優質的焊縫(feng)；若間(jian)隙達到或超(chao)過0.15mm時(shi)，將(jiang)出現未焊透的缺(que)陷。


  焊(han)(han)接(jie)(jie)參數(shu)對焊(han)(han)接(jie)(jie)質量(liang)的影響頗大，其中峰值電流在(zai)每個焊(han)(han)接(jie)(jie)區域（導管固定不動，焊(han)(han)接(jie)(jie)分上、下、左、右4個區）的變化值、引弧(hu)間隙、氣(qi)體流量(liang)、鎢極(ji)直徑等參數(shu)變化的影響較(jiao)為(wei)突(tu)出(chu)。經過一系列(lie)的焊(han)(han)接(jie)(jie)工藝試(shi)驗(yan)得出(chu)表3-68的數(shu)值。



  用表中數據焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)了(le)數百根(gen)導管焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)，經(jing)X光(guang)射線(xian)檢(jian)測，沒有發現裂紋、未熔合(he)、未焊(han)(han)(han)透等缺陷，X光(guang)底片按QJ1842-1995中I級評定，合(he)格率(lv)為99.4％。對焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)、一次補(bu)焊(han)(han)(han)和二次補(bu)焊(han)(han)(han)的焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)進(jin)行了(le)抗(kang)(kang)拉強(qiang)度(du)試驗(yan)見表3-69。從(cong)表中可以看出(chu)，焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)抗(kang)(kang)拉強(qiang)度(du)值均超過(guo)母材(cai)金屬抗(kang)(kang)拉強(qiang)度(du)下限(xian)值（560MPa）。對焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)進(jin)行了(le)晶間腐蝕試驗(yan)，按《不銹鋼硫(liu)酸(suan)-硫(liu)酸(suan)銅腐蝕驗(yan)方法》進(jin)行考(kao)核，全部通過(guo)。


表 69.jpg


  綜上所述，用鎢極氬弧焊全位置焊接(jie)的06Cr18Ni11Ti不銹鋼導(dao)管焊接(jie)接(jie)頭(tou)，無論焊縫外觀質(zhi)量還是焊縫內部質(zhi)量均(jun)優于手工鎢極氬弧焊，在產(chan)品上得到廣(guang)泛地(di)應用。