一种薄壁管路零件的环焊方法与流程

本发明涉及一种管路零件的环焊方法，尤其是一种薄壁管路零件的环焊方法。

背景技术：

环焊方法是一种新型的焊接方式，属于新技术，主要解决焊接接头“c”型咬边、“a”型凹陷或手工氩弧焊无法获得焊缝宽度均匀性问题。目前有些航空发动机管路与管接头通过氩弧焊连接，管壁厚0.8mm，基体材料为不锈钢、高温合金，规格为(φ6～φ24)×0.8，要求焊接后焊缝圆滑，一致性好，接头不允许出现“c”型咬边和“a”型凹陷，焊缝宽度均匀性不超过0.16mm。管路与管接头的接头形式为对接，见图1，采用手工氩弧焊的方法进行焊接，其步骤为：

(1)单件加工后清理表面毛刺，然后用丙酮或酒精擦拭；

(2)利用夹具将管路与管接头进行装配，间隙为0.05mm～0.10mm；

(3)对待焊部位进行三处均布定位焊；

(4)利用相同牌号的焊丝进行氩弧焊全缝焊接，焊接时，正面和背面都要求进行通氩保护。

通过上述步骤进行焊接后，零件表面不圆滑，焊后接头的一致性不好，焊缝宽度均匀性最大达到0.8mm，不能满足要求，接头经常出现“c”型咬边。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种管路零件的新型氩弧焊方法，实现焊接后零件表面圆滑，焊后接头的一致性好，焊缝宽度均匀性保持在0.16mm以内,接头不出现“c”型咬边。

本发明的具体技术方案是,所述的方法包括以下步骤：

(1)加工管接头:将管接头加工成外锁形状,其外锁形状位置的内径与管路外径配合,且厚度不大于0.2mm；

(2)检查管路：管子末端变形应不大于0.05mm，并与管子轴线垂直误差不大于0.08mm；

(3)零件表面清理：单件加工后清理表面毛刺，内外壁倒角尺寸不大于0.2mm，然后用丙酮或酒精擦拭至表面无油污；

(4)零件装配：将管接头装配在管路上，装配间隙在0.03mm～0.10mm之间；

(5)氩弧焊定位：氩弧焊均布定位焊最多四点，焊接电流为9～22a，氩气纯度大于99.99％，正面气体流量6～9l/min，背面气体流量3l/min；

(6)氧化色去除：利用奥氏体不锈钢丝刷对定位焊点进行打磨，去除氧化色；

(7)零件装配：在干净的无污染的环境下，将定位焊的零件装配到自动环焊机上；

(8)环焊：焊接全缝并将定位焊点覆盖，焊接电流强度为28a～40a，正面气体流量为30ft³/h，背面气体流量为15～25ft³/h，焊接转速为2.3～8rpm，至环焊结束后将零件从环焊机上卸下；

(9)检查：焊缝表面不允许有裂纹、气孔、“c”型咬边、“a”型凹陷和未焊透情况，焊缝圆滑转接，焊缝宽度均匀性不大于0.16mm；表面不允许有裂纹；焊缝内部不允许有未熔合、未焊透、裂纹；按设计要求进行压力试验不允许渗漏；最终通钢球检验并顺利通过管路。

本发明改变了原来的手工焊方式，采用自动焊接，并通过合理的参数，保证了焊缝转接圆滑，并使焊缝内部熔合性好，无裂纹；采用外锁式管接头结构，并通过合适的装配配合量，解决了“a”型凹陷问题和焊缝宽度不均匀问题。因此，本发明具有自动化程度高、焊接质量好，满足了焊缝宽度均匀性要求。

附图说明

图1为原手工氩弧焊时的装配方式；

图2为本发明涉及的环焊的装配方式。

具体实施方式

如图2所示，一种薄壁管路零件的环焊方法包括以下步骤：

(1)加工管接头:将管接头1加工成外锁形状,其外锁形状位置的内径与管路2外径配合,且厚度不大于0.2mm；

(2)检查管路：管路2末端变形应不大于0.05mm，并与管子轴线垂直误差不大于0.08mm；

(3)零件表面清理：单件加工后清理表面毛刺，内外壁倒角尺寸不大于0.2mm，然后用丙酮或酒精擦拭至表面无油污；

(4)零件装配：将管接头1装配在管路2上，装配间隙在0.03mm～0.10mm之间；

(5)氩弧焊定位：氩弧焊均布定位焊最多四点，焊接电流为9～22a，氩气纯度大于99.99％，正面气体流量6～9l/min，背面气体流量3l/min；

(6)氧化色去除：利用奥氏体不锈钢丝刷对定位焊点进行打磨，去除氧化色；

(7)零件装配：在干净的无污染的环境下，将定位焊的零件装配到自动环焊机上；

(8)环焊：焊接全缝并将定位焊点覆盖，焊接电流强度为28a～40a，正面气体流量为30ft³/h，背面气体流量为15～25ft³/h，焊接转速为2.3～8rpm，至环焊结束后将零件从环焊机上卸下；

(9)检查：焊缝表面不允许有裂纹、气孔、“c”型咬边、“a”型凹陷和未焊透情况，焊缝圆滑转接，焊缝宽度均匀性不大于0.16mm；表面不允许有裂纹；焊缝内部不允许有未熔合、未焊透、裂纹；按设计要求进行压力试验不允许渗漏；最终通钢球检验并可顺利通过管路。

实施例

某航空发动机的供油管路与管接头的基体材料为z10cnt1811，规格为φ8×0.8，采用环焊方法，采用焊接方式，要求焊接后接头表面不允许出现“c”型咬边和“a”型凹陷，焊缝宽度均匀性不超过0.16mm，焊缝内部不允许有裂纹、未熔合和未焊透，焊缝不允许有泄漏。

其具体实施方法为：

(1)加工管接头:将管接头加工成外锁形状,其外锁形状位置的内径与管路外径配合,且厚度为0.18mm；

(2)检查管路：管子末端变形为0.02mm，并与管子轴线垂直度为0.04mm；

(3)零件表面清理：单件加工后清理表面毛刺，内外壁倒角尺寸为0.1mm，然后用丙酮或酒精擦拭至表面无油污；

(4)零件装配：将管接头装配在管路上，装配间隙为0.05mm；

(5)氩弧焊定位：氩弧焊均布定位焊最多四点，焊接电流为14a，氩气纯度大于99.99％，正面气体流量7l/min，背面气体流量3l/min；

(6)氧化色去除：利用奥氏体不锈钢丝刷对定位焊点进行打磨，去除氧化色；

(7)零件装配：在干净的无污染的环境下，将定位焊的零件装配到自动环焊机上；

(8)环焊：焊接全缝并将定位焊点覆盖，焊接电流强度为34.6a，正面气体流量为30ft³/h，背面气体流量为25ft³/h，焊接转速为5.97rpm，至环焊结束后将零件从环焊机上卸下；

(9)检查：焊缝表面不允许有裂纹、气孔、“c”型咬边、“a”型凹陷和未焊透情况，焊缝圆滑转接，焊缝宽度均匀性为0.04mm；表面无裂纹；焊缝内部未出现未熔合、未焊透和裂纹缺陷；按设计要求使用6000kpa的压力，保持5min，未出现渗漏；选择直径为4mm的钢球，在重力作用下顺利通过管路；

(10)合格交付。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种管路零件的新型氩弧焊方法，改变了原来的手工焊方式，采用自动焊接，并通过合理的参数，保证了焊缝转接圆滑，并使焊缝内部熔合性好，无裂纹；采用外锁式管接头结构，并通过合适的装配配合量，解决了凹陷问题和焊缝宽度不均匀问题。本发明具有自动化程度高、焊接质量好，满足了焊缝宽度均匀性要求。

技术研发人员：郑医;徐磊;康丽霞;师玉英;王广海;张宇慧;宋健;陈健;李佳;韩帮宁
受保护的技术使用者：中国航发哈尔滨东安发动机有限公司
技术研发日：2017.11.02
技术公布日：2018.05.15