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摘要：介绍了由AH32制成、受高压筒体的消声器纵、环焊缝的焊接，采用单面焊双面成形技术和合理的焊接工艺，获得成功。
$ f- B; Y8 S$ x) b- U关键词：封闭式 消声器 AH32 纵、环焊缝 焊接工艺
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前 言 % H9 c4 t, T2 U( H% `' v8 u1 v
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某产品所用消声器，以降噪音为目的，设计采用封闭式结构，见图1。
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该结构由内、外两层筒体连接而成，均为封闭式的。内筒体由厚0.8mm的SUS304微孔板卷制成，长约1 300 mm，直径φ250 mm，若焊接工艺不合理，焊后筒体极易变形，且校正困难。外筒体采用厚12 mm的AH32船用钢板。设计要求整体必须进行4.9 MPa的水压试验。 2 i T1 y+ z( h# _* C. c9 g* q
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端盖与外壳体外径一致，内、外筒体间有隔板支撑，还有许多需焊接的微孔板，微孔板材料为厚2.0 mm的SUS304，隔板材料为厚10 mm的AH32，由于厚薄相差较大，因而隔板与内筒体间的角焊缝较难焊接，稍有不慎，将会烧穿内筒体及其它微孔板。
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针对以上问题，经焊接工艺试验，制定了合理的焊接工艺，经过检验各项性能指标均达到设计要求。
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1 焊接材料分析 $ t$ `+ [9 J% ?3 C
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1.1 化学成分和力学性能
; e+ q- N7 o4 g7 u* hAH32和 SUS304的化学成分和力学性能见表1和表2。
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$ t' \# H4 }0 b- o" R6 u/ X1.2 焊接材料选用
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根据等强匹配的原则，AH32钢焊接时选用H08Mn2SiA焊丝和J507（E5015）焊条。AH32/SUS304异种钢焊接时，由于母材的稀释作用，根据舍夫勒组织图按熔合比估算，为获得纯奥氐体或奥氐体加少量一次铁素体组织的焊缝成份，选用H0Cr24Ni13焊丝。 6 O$ Z: q& Z( |7 `. Z0 n9 H0 U' y
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2 焊接工艺评定 : B. q! o" T3 R1 F% ~
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外筒体间对接焊缝采用Y形坡口，α=60°，p=0.5"1 mm，b=1"2 mm，AH32/SUS304为角焊缝，K=2mm。由于筒体内部是封闭式的，不但要保证焊缝焊透（按GJBz20076-92进行超声波探伤），而且筒体内部不能掉进焊渣和熔敷金属（反面无法清根）。所以，采用单面焊双面成形技术进行打底焊，焊接工艺参数分别见表3、表4。 & G3 ~$ b" w( V' i" v
6 b8 }- j7 P% {( d施焊完毕后，按ASME标准，对对接接头进行力学性能试验，结果塑性断裂发生在母材上，σb为550 MPa，面弯和背弯没有发生开裂现象，评定为合格。角接接头的焊缝区和热影响区的横断面完全熔合，且无裂纹，评定为合格。
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3 焊接工艺及措施
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3.1 端盖与套环焊接 - U6 W5 o# a, n
8 ]/ N- B/ l0 i8 o d, p为了保证装配质量，采取先把端盖粗加工后（焊接面先加工好）与套环焊接，然后消除应力，再加工到零件所要求尺寸的方法，以保证套环外圆与端盖内孔同心度的要求。在与内筒体组装时，以端盖为基准，矫正与其相配的零件。这样，保证满足技术要求，内筒体在套环上滑动自如，见图2。
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3.2 内筒体焊接
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内筒体焊接，采用脉冲氩弧焊，精确控制热输入和熔池尺寸，提高焊缝抗烧穿和熔池的保持能力，获得均匀的熔深。同时，以较低的热输入获得较大的熔深，减少焊接变形。由于内筒体壁薄，焊接易变形和烧穿，背面易氧化，特制了焊接工装，见图3。 " v0 W4 g. n; Z# h& U& H
d; o5 A2 V2 `7 C6 P$ D7 \" n将焊接工装放在筒体纵焊缝的下面，筒体上面焊缝两侧用槽钢（或钢板）压住并夹紧，工装的凹槽内通氩气，防止焊缝背面氧化，焊后用木锤矫正。
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3.3 微孔板与隔板焊接
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内筒体焊接完毕后与隔板、中间筒体装配，特别注意中间筒体的装配焊接顺序。按上述工艺评定参数焊接，焊接时注意控制焊枪角度，既要保证隔板有一定的熔深，又要保证内筒体不被烧穿。 2 a5 p" B- b* l
/ [! I; ^$ }% w p3.4 组装工艺要点
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* o; k1 \9 I8 }, q6 c（1）将中间套环套入内筒体上，将隔板与内筒体装焊并焊固，两隔板间均匀搭四根工艺撑筋，中间套环焊接完毕后拆掉工艺肋，套入中间外筒体与隔板点固，这样起到加强肋作用。
0 @, u/ D/ D( e# m（2）将两端的中间套环逐次装焊并焊固，将已焊好并矫圆的两端外筒体套入，注意纵缝错开。
8 E. ?% c5 ?: D9 B（3）将两端盖套入装焊。焊接时先焊两端环焊缝，再焊中间筒体环焊缝，严格按工艺评定参数操作。 : l$ |* o- \/ u
: `6 C$ o. ]5 {; q' d1 _4 结 论
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（1）对于焊接难度较大的外筒体，采用单面焊双面成形技术和合理的焊接工艺参数，焊接质量稳定可靠且焊缝成形良好。
0 N% ]1 k$ B- |8 F1 D（2）对于焊接难度较大的内筒体，焊接工装可靠、焊接方法合理，筒体变形得到了控制，满足了设计要求。
" x( e8 B- r% R1 K0 S" K1 [! a+ b（3）焊后外筒体焊缝按国军标GJBz20076-92标准作超声波探伤，纵焊缝Ⅰ级合格、环焊缝Ⅱ级合格；产品做水压试验，压力为4.9MPa，检验合格。 |
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发表于 2006-12-2 14:34:12