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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。
; ~/ I) o4 |5 ~( M4 H: ~1 ~关键词：封闭式 消声器 AH32 纵、环焊缝 焊接工艺 2 h- O5 I3 {+ |5 e% ~
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前 言
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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。
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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
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1.1 化学成分和力学性能
* P4 b+ C$ Q z8 |AH32和 SUS304的化学成分和力学性能见表1和表2。 + a+ d9 a/ ?0 S. y$ ]% X
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1.2 焊接材料选用
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! O; z( \- e2 h, \0 F/ X' ^( X2 q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。
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2 焊接工艺评定 : r8 `0 V- C4 N9 Z1 l2 c
, B4 n0 a# n3 k) x4 s4 o6 L7 ~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。
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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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2 D8 t# m2 l, E' s* M/ a3 焊接工艺及措施 1 G$ U I* z. s& O' a& ?
* E R+ u! Y: ?- P3.1 端盖与套环焊接 1 B4 Y( w) K- O" b
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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。 & v0 C0 P$ C; O2 C2 E
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3.2 内筒体焊接 7 ]3 r% z, q2 }) |
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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。 / K: t- a1 e/ m3 j% n$ g
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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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; n' O7 C7 U( j' p# c3 r, ~! d3.3 微孔板与隔板焊接
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: q& l% T8 \/ P" B9 r9 P3 Z( D N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 q1 _" V3 z! E$ E; l
6 H; `4 I' v/ S3.4 组装工艺要点
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& H# o1 N- d% v$ D" k9 t3 f（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。
' x- I! j5 o3 g2 z/ z+ W（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 D, b1 ^% x/ P. i（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。 - x7 W+ G* S5 i1 c; \
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4 结 论 " |9 D- ~( ~! S1 V) C1 M) q0 g
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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。
- u$ r1 `1 M8 |9 L（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。
) R- O$ r6 |+ Y. u/ ]6 L$ Y（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