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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。
) _+ M* ~& F0 G$ {5 ?5 W% w1 P关键词：封闭式 消声器 AH32 纵、环焊缝 焊接工艺
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, G/ S% ~4 V$ T" S* _4 T1 f前 言
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$ V; g, @( X& p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。 8 e- t, Q1 C- ?2 E$ I% V
! H* { D# f% V) z# y$ Uhttp://www.ourjx.com/attachment/godhelp/2005112623172924877801_chinacnw_com.gif. l6 M9 S- m P+ z
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。 : x4 z- J/ ~4 ]
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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。 0 K! h8 J6 @8 ~% V' G: Y" g6 S6 O
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1 焊接材料分析 ( l' Y" z2 V2 q9 w* F' D! ~, a
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1.1 化学成分和力学性能
4 {8 }( G: ]& t& EAH32和 SUS304的化学成分和力学性能见表1和表2。 % ~" X. O2 G* {/ o5 M9 @0 Y0 x1 K5 |
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: j9 D: i" E k+ w1.2 焊接材料选用
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: V+ {& b. g0 U, f1 ~# O% c. ~, o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。 8 Z, Y" T [& K% Y8 a
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2 焊接工艺评定 0 m, S, J, M3 @
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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。
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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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3 焊接工艺及措施 * c k" b$ O% D! u1 |# v6 G; A
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3.1 端盖与套环焊接 1 {% w7 O3 m, R; ]) H6 @* O
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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。 2 c( ?. u3 d+ V: ?1 O. h
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: y5 @* n4 H# H! u7 q3.2 内筒体焊接 ) \% r( X S5 J, [/ t$ ]% S w4 b
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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。 + Z# J# o* Q' E0 l4 X& m
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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。 ! A$ v4 ^+ A8 y7 x" X& X3 |
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3.3 微孔板与隔板焊接
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- D% f. y" m0 r) o) t E2 k: c; @4 Q8 L3 u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。
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3.4 组装工艺要点 ) b9 p9 t7 ~! ~* Q9 `5 h
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（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。 T6 W$ A& x$ `/ Z
（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。 6 P4 ^5 S+ [$ {5 J% q+ a# V4 t2 X
（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。 & Q1 [0 X/ h+ a" ?, O
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4 结 论 9 X8 W( @5 l! i# u
( r0 _" W' ?) \! _3 b: J$ E（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。
: o N4 Y4 {" m% s（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。 Q z O: Y$ ~! N2 X- u* `7 j
（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