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[分享] 封闭式消声器的焊接

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发表于 2006-12-2 14:34:12 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国广东汕头

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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
' q% c7 B  F) t4 J2 r, k& c. f" Z2 t' t" D: N( ?
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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( b: A7 g4 K' J1 H8 ], w- zhttp://www.ourjx.com/attachment/godhelp/2005112623172924877801_chinacnw_com.gif' }, _# ?3 K; n# N: j3 ?  C
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
: E. X" J: K( N" J6 {0 X  F( v! G
! 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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4 i  N% \: Y: G2 qhttp://www.ourjx.com/attachment/godhelp/2005112623173043077805_chinacnw_com.gif  R2 I$ F0 ^& @( t) ]) k
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。

评分

参与人数 1三维币 +3 收起 理由
jianghuamh + 3 技术讨论 很好的工艺

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发表于 2006-12-2 15:51:45 | 显示全部楼层 来自: 中国河北保定

回复 #1 qcf 的帖子

此件难点在焊接装配  请大家认真阅读他的第3点   有学习的价值
发表于 2006-12-2 18:43:35 | 显示全部楼层 来自: 中国黑龙江哈尔滨
这个要求太高了,一般用不上
发表于 2006-12-3 12:53:48 | 显示全部楼层 来自: 中国河北保定

回复 #3 mjlong 的帖子

研究一下  能开拓你的思维
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