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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。
' ?5 X/ J1 ~" T. B0 @关键词:封闭式 消声器 AH32 纵、环焊缝 焊接工艺
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% K b/ S5 E# c8 P" j- |4 e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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- r8 \7 w3 L4 W: h" nhttp://www.ourjx.com/attachment/godhelp/2005112623172924877801_chinacnw_com.gif
# I7 j5 E. G" e4 q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。 + M/ M& s' C6 ~
. }6 O% X! E( z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。 ; ]/ S4 t! {$ d; D1 a
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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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# Q$ C9 ^ z2 I4 I1 焊接材料分析
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1.1 化学成分和力学性能
+ d2 r& A5 }6 H4 j+ J) m) [( hAH32和 SUS304的化学成分和力学性能见表1和表2。
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, d3 c, N- v8 y" h! ^1.2 焊接材料选用 1 f3 x3 P* a/ q# Z
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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。 2 j/ z: B) b+ ^$ h
! p+ o% b I4 b+ L. | ?2 焊接工艺评定
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2 h. l. A2 u7 }9 j& \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。 8 I1 r( ~0 o1 C) `7 Q' R/ e
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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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& u" Q% V& A& }) q9 q; khttp://www.ourjx.com/attachment/godhelp/200511262317301077803_chinacnw_com.gif5 g1 f2 t/ W& ]4 F' V: Y w
3 焊接工艺及措施 5 y+ q/ b& K: [. U* E
0 x9 h3 S4 N$ Z k3.1 端盖与套环焊接 - z5 Q) z. M5 d# V9 g6 L3 n! O5 C& c
& A6 u( M# a% b r; s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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& G2 V; N$ u# U: o4 P& B1 s L3.2 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。 ) N' W$ O& P) W3 X- H* ]
# l% V% g3 l9 }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。
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% u! v! X" L/ }2 \8 {3.4 组装工艺要点 ' }( ]7 [4 T8 c# I: v) Q
4 @, z) k! Y2 E. M v' b/ J(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。 / e" z2 w% v( 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。
* d- p# t' t: g" w6 w- q(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。
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4 结 论 0 j# n% L8 D. X, u; C
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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。 " @& u4 H8 w! M6 C
(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。
/ [/ f0 h) M6 W# f; y. g(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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