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1、不锈钢软管接头全位置焊接工艺南京晨光集团有限责任公司 陈正标 陆元柱 文摘 介绍了不锈钢软管接头的特殊焊接结构、全位置自动管焊设备及自动钨极氩弧焊工艺。对焊接接头的质量和性能进行了分析,并做了焊接工艺评定。主题词 软管接头 焊接 工艺1 引言 不锈钢软管接头的焊接结构如图1,焊我厂产品不锈钢软管规格从通径Dg4~接部位直线段长度(L1、L2)短,最短只有102mm,共14种,焊接壁厚从D1.5~3.56mm,直径尺寸(d)小,且两侧尺寸(d1、d2)mm,软管接头焊缝要求致密、耐高压、耐高大,最大相差达22mm,在一般的自动焊接设温和抗腐蚀。以往采用手工钨
2、极氩弧焊,焊接备上无法进行焊接。接头内易出现未焊透、夹钨及气孔等缺陷,影响软管质量的稳定性。为了确保软管接头的3 焊接设备焊接质量,引进一台全位置自动管焊机。经对自动焊头的改装,夹头的改进及大量的工艺3.1 设备组成试验,摸索出一套切实可行的装配工艺及焊全位置自动管焊机由全位置自动管焊电接工艺参数,实现了软管接头的自动氩弧焊源、自动焊头及送丝机组成。接。焊缝内、外部质量均优于手工焊,确保了3.1.1 全位置自动管焊电源软管质量稳定可靠。系采用先进的逆变技术,焊接工艺参数可编程,能存储在电源内部,也能存储在磁卡2 软管接头焊接结构上,电源内部可储存10种规格参数
3、,并可随时调用;焊接工艺参数可实现近、远程控制;基值、峰值电流从4~250A连续可调;基值、峰值时间0.01~999s连续可调;焊枪旋转、送丝方式可连续或脉动;四区间程序控制;具有意外保护装置、故障代码显示等功能。3.1.2 自动焊头型式a.密封式焊头:系一种不加丝的全位置自动焊头,即焊件不动,钨极自动旋转。施焊前,将工件装夹固定在焊头中,焊头上的钨极图1 不锈钢软管接头示意图°沿轨道作360精密旋转焊接,靠母材自行熔航天工艺1998年第3期1化而形成焊缝,经改装后能适应Dg4~14软 夹头改进方案见图3,经改进后,夹头边′管的焊接。缘与钨极中心距离L4、这样可以缩短焊b.敞开式焊头:系一种加填丝的全位置接部位直线段长度,适合软管特殊焊接结构自动焊头,通过靠模(滚轮)来控制焊接过程的要求。中的弧长。施焊前,将工件用胀胎定位夹具装夹固定,焊头上的钨极通过靠模沿直管圆周4 焊接工艺试验°作360旋转焊接,通过自动填加焊丝,得到具有一定加强高的均匀焊缝,经改装后它能适4.1 装配工艺应Dg18~102软管的焊接(根据不同通径软在不加焊丝的情况下,软管接头焊缝完管的结构、尺寸,更换配装跨桥、靠模连接板、全依靠母材自熔而成。要获得优质的焊缝,对套等零件)。软管接头装配有其独特的要求。3.2 焊头改装及夹头改进4.1.1
5、对零件加工的要求针对软管接头焊接结构的特点和焊接要为了保证自动焊的焊缝质量和接头性求,必须对焊头进行改装和对夹头进行重新能,要求被焊两零件(或部件)壁厚均匀一致,设计。端面保持锐角,尺寸精度如图4。3.2.1 焊头改装原焊头结构 现焊头结构图2 焊头改装示意图图4 被焊件尺寸d-被焊管外径;D-被焊管内径焊头改装方案见图2,即将原固定式铰如果焊接口部有倒角,与中心线不垂直链改为拉动式铰链,上半个焊头可向上拉出,或壁厚不均匀进行施焊,将直接影响焊缝质便于软管接头的装卸,并将原可焊软管通径量。范围Dg4~8扩大到Dg4~14。4.1.2 对装配间隙的要求3.2.
6、2 夹头改进如果不加填充金属,则只能靠熔化基体金属形成焊缝。在金属熔化量不变的情况下,随着装配间隙的增大,势必会使焊缝厚度变薄,承载能力随之下降,焊缝表面下凹,超过标准规定的值。经过试验证实,间隙控制在0~0.1mm范围内,才能达到焊缝外观尺寸要求。4.1.3 对错位量的要求原弹性夹头结构 现弹性夹头结构错位量是指两零件中心线之间的位移量,图3 夹头改进示意图2航天工艺1998年第3期在零件装配焊接时极易发生这种缺陷。过大的不合格。标准规定,错位量应不超过零件壁厚错位量,势必会导致接头承载能力下降,还会的10%,为此,我们专门设计了定位芯棒,尺因为错位量超过标
7、准的规定,而判该焊接接头寸见表1,将其插入管内,确保错位量不超标。表1 零件与定位芯棒尺寸通径(Dg)零件内径壁厚允许错位量芯棒外径序号mmmmmmmmmm144H111.50.154_00105266H1111501156-00105388H1111501158-0010541010H11115011510-0010551212H112012012-0010761414H112012014-00107注:Dg18~102规格依靠胀胎定位夹具来保证。4.2 焊接参数由于加填丝的需要及此时采用的焊接工艺规摸索该焊接方法的最佳工艺规范参数而范较大,弧长应控制在1~
8、1.5mm。进行了大量的焊接试验工作,