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。不銹鋼(gang)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(ya)弧焊(han)，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(bu)銹鋼(gang)管(guan)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)(han)過程(cheng)中不加填充焊(han)(han)絲，要達到導管焊(han)(han)接單面焊(han)(han)雙面成形的(de)目的(de)，具有一定的(de)難度。所以(yi)對導管裝配有獨特(te)的(de)要求：


  1. 要求導(dao)管兩(liang)端和球頭接嘴均(jun)需經過機(ji)械加工(gong)，兩(liang)者壁(bi)厚要均(jun)勻一致。


  2. 焊(han)接(jie)(jie)(jie)端面應(ying)垂直(zhi)，導(dao)管與(yu)球(qiu)頭接(jie)(jie)(jie)嘴(zui)的中心為一直(zhi)線，位移量不能超(chao)過0.3mm，否則將直(zhi)接(jie)(jie)(jie)影(ying)響導(dao)管焊(han)縫成形(xing)，通常用芯棒來保證。


  3. 無論導管待焊(han)端面或球頭(tou)接嘴(zui)待焊(han)處都不允(yun)許有倒角加工面，不然焊(han)縫厚度(du)達不到(dao)要求(qiu)，直(zhi)接影響(xiang)焊(han)接接頭(tou)的力學性能(neng)。


  4. 對裝配間(jian)隙(xi)(xi)(xi)有(you)嚴格要求，裝配間(jian)隙(xi)(xi)(xi)不(bu)大(da)于(yu)0.1mm時，可以獲得優質(zhi)的焊縫(feng)；若間(jian)隙(xi)(xi)(xi)達(da)到(dao)或超過0.15mm時，將(jiang)出現未焊透的缺陷。


  焊接(jie)參數對焊接(jie)質量(liang)的影響頗大，其中峰值電(dian)流在(zai)每個(ge)焊接(jie)區(qu)域（導管固定(ding)不動，焊接(jie)分上、下、左、右4個(ge)區(qu)）的變(bian)化值、引弧間隙(xi)、氣體流量(liang)、鎢極(ji)直徑等參數變(bian)化的影響較為突出。經過一(yi)系列的焊接(jie)工藝試驗得出表(biao)3-68的數值。



  用表(biao)中數(shu)據焊(han)(han)(han)接(jie)了數(shu)百根(gen)導(dao)管焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)，經X光射線檢(jian)測，沒(mei)有發現(xian)裂紋、未(wei)熔合、未(wei)焊(han)(han)(han)透等缺陷，X光底(di)片(pian)按QJ1842-1995中I級(ji)評定(ding)，合格率(lv)為99.4％。對(dui)(dui)焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)、一次補焊(han)(han)(han)和二次補焊(han)(han)(han)的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)進(jin)行(xing)了抗(kang)拉強度試驗(yan)見表(biao)3-69。從表(biao)中可以看(kan)出，焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)抗(kang)拉強度值均超過母材金屬抗(kang)拉強度下(xia)限值（560MPa）。對(dui)(dui)焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)進(jin)行(xing)了晶間(jian)腐蝕(shi)試驗(yan)，按《不銹鋼硫(liu)酸(suan)-硫(liu)酸(suan)銅腐蝕(shi)驗(yan)方法》進(jin)行(xing)考核(he)，全部通過。


表 69.jpg


  綜上所述(shu)，用鎢極氬弧焊(han)全位置焊(han)接的06Cr18Ni11Ti不銹鋼導(dao)管焊(han)接接頭，無論焊(han)縫(feng)外觀質量還是焊(han)縫(feng)內(nei)部質量均優(you)于手(shou)工(gong)鎢極氬弧焊(han)，在產(chan)品上得到廣泛地應用。