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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。 + K4 c/ o" L3 Q" k. f
关键词：封闭式 消声器 AH32 纵、环焊缝 焊接工艺
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前 言 0 J/ F% Z$ R j4 p1 |6 a
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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。 * U7 h+ u5 m2 u I" k8 M
! D" J$ P, Q/ Phttp://www.ourjx.com/attachment/godhelp/2005112623172924877801_chinacnw_com.gif" v/ N9 \9 F: L( R
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。 5 @' ^/ d- u, [* G/ Y
& z' K( _3 c: w6 s' s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。 7 o9 i/ Q: `+ N. N! r% P
) h' i! Y) I. Y/ O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。 ! @5 T, ?/ N3 \0 l* {- A
. m5 q1 t, v) O8 ?% o( W# t1 焊接材料分析
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1.1 化学成分和力学性能
* O j7 D9 [& tAH32和 SUS304的化学成分和力学性能见表1和表2。
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3 B$ Z$ X7 I8 N! I4 O: X6 g1.2 焊接材料选用 ' Y) `$ ?7 Q! O& t9 _$ _
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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。 9 d$ O- V, z/ E- q
( b$ t8 ^ H, s+ O2 焊接工艺评定 C) _% ?% H. E
3 S' B. K: ~, x% ]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 T* N/ ?9 |5 _) [% ~5 p
; g/ C* j" y8 t$ u! l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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. G9 f/ D8 n$ [. ?" @7 P3 焊接工艺及措施 , N, _" c3 E7 |( R; r' s! H
- h, k1 i7 M3 f$ d# o: M3.1 端盖与套环焊接 / f3 X, _& ~# C4 |1 v7 v
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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。 $ i/ B+ P* _" Z
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+ }1 t) ?- m+ W3.2 内筒体焊接
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0 m) r# e% ^; F: u& {9 h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。 2 w# ?- x8 O, l, V1 d
9 Z% N) V' n+ e' I- N" `& z& |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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6 m5 D0 E Z) W# _ E/ P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
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0 [" R2 b1 W4 @ g（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。 ; ?, {" @- m2 v+ j7 N4 V
（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。
: T; C5 B7 e. K2 x& y( i0 \（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 8 X1 m# M5 R$ k% R& U6 j8 t! F
- }, W2 i+ z8 ?' R（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。 $ y: E A0 j5 x. \
（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。 0 n" y- C `: h: ?2 m0 H) A
（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