封閉式消聲器的焊接

摘要: 介紹了由AH32制成、受高壓筒體的消聲器縱、環(huán)焊縫的焊接，采用單面焊雙面成形技術(shù)和合理的焊接工藝，獲得成功。??
關(guān)鍵詞: 封閉式 消聲器 AH32 縱、環(huán)焊縫 焊接工藝??
WELDING OF CLOSED MUFFLER
Hangzhou Sterm Turbine Co., Ltd Hu Xuan??
Abstract
It is introduced that the longitudinal and circumferential seams of the AH32 steel shell of the muffler suffering high pressure were welded. It succeeded owing to using the technology of one-side welding with back formation and reasonable welding procedure.??
Key words:closed， muffler, AH32， welding of longitudinal seam and circumferential seam， welding procedure

0 前 言?
　　某產(chǎn)品所用消聲器，以降噪音為目的，設(shè)計(jì)采用封閉式結(jié)構(gòu)，見(jiàn)圖1。

　　　　　　　　　　　　
　　該結(jié)構(gòu)由內(nèi)、外兩層筒體連接而成，均為封閉式的。內(nèi)筒體由厚0.8 mm的SUS304微孔板卷制成，長(zhǎng)約1 300 mm，直徑φ250 mm，若焊接工藝不合理，焊后筒體極易變形，且校正困難。外筒體采用厚12 mm的AH32船用鋼板。設(shè)計(jì)要求整體必須進(jìn)行4.9 MPa的水壓試驗(yàn)。
端蓋與外殼體外徑一致，內(nèi)、外筒體間有隔板支撐，還有許多需焊接的微孔板，微孔板材料為厚2.0 mm的SUS304，隔板材料為厚10 mm的　　AH32，由于厚薄相差較大，因而隔板與內(nèi)筒體間的角焊縫較難焊接，稍有不慎，將會(huì)燒穿內(nèi)筒體及其它微孔板。
　　針對(duì)以上問(wèn)題，經(jīng)焊接工藝試驗(yàn)，制定了合理的焊接工藝，經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。?
1 焊接材料分析
　　1.1 化學(xué)成分和力學(xué)性能?
AH32和 SUS304的化學(xué)成分和力學(xué)性能見(jiàn)表1和表2。
　

1.2 焊接材料選用?
　　根據(jù)等強(qiáng)匹配的原則，AH32鋼焊接時(shí)選用H08Mn2SiA焊絲和J507（E5015）焊條。AH32/SUS304異種鋼焊接時(shí)，由于母材的稀釋作用，根據(jù)舍夫勒組織圖按熔合比估算，為獲得純奧氐體或奧氐體加少量一次鐵素體組織的焊縫成份，選用H0Cr24Ni13焊絲。
2 焊接工藝評(píng)定
　　外筒體間對(duì)接焊縫采用Y形坡口，α=60°，p=0.5~1 mm，b=1~2 mm，AH32/SUS304為角焊縫，K=2mm。由于筒體內(nèi)部是封閉式的，不但要保證焊縫焊透（按GJBz20076-92進(jìn)行超聲波探傷），而且筒體內(nèi)部不能掉進(jìn)焊渣和熔敷金屬（反面無(wú)法清根）。所以，采用單面焊雙面成形技術(shù)進(jìn)行打底焊，焊接工藝參數(shù)分別見(jiàn)表3、表4。
　　施焊完畢后，按ASME標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)對(duì)接接頭進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)，結(jié)果塑性斷裂發(fā)生在母材上，σ_b為550 MPa，面彎和背彎沒(méi)有發(fā)生開(kāi)裂現(xiàn)象，評(píng)定為合格。角接接頭的焊縫區(qū)和熱影響區(qū)的橫斷面完全熔合，且無(wú)裂紋，評(píng)定為合格。
表3 AH32外筒體焊縫的焊接工藝參數(shù)

3 焊接工藝及措施?
3.1 端蓋與套環(huán)焊接?
　　為了保證裝配質(zhì)量，采取先把端蓋粗加工后（焊接面先加工好）與套環(huán)焊接，然后消除應(yīng)力，再加工到零件所要求尺寸的方法，以保證套環(huán)外圓與端蓋內(nèi)孔同心度的要求。在與內(nèi)筒體組裝時(shí)，以端蓋為基準(zhǔn)，矯正與其相配的零件。這樣，保證滿(mǎn)足技術(shù)要求，內(nèi)筒體在套環(huán)上滑動(dòng)自如，見(jiàn)圖2。
3.2 內(nèi)筒體焊接
　　內(nèi)筒體焊接，采用脈沖氬弧焊，精確控制熱輸入和熔池尺寸，提高焊縫抗燒穿和熔池的保持能力，獲得均勻的熔深。同時(shí)，以較低的熱輸入獲得較大的熔深，減少焊接變形。由于內(nèi)筒體壁薄，焊接易變形和燒穿，背面易氧化，特制了焊接工裝，見(jiàn)圖3。將焊接工裝放在筒體縱焊縫的下面，筒體上面焊縫兩側(cè)用槽鋼（或鋼板）壓住并夾緊，工裝的凹槽內(nèi)通氬氣，防止焊縫背面氧化，焊后用木錘矯正。
3.3 微孔板與隔板焊接?
　　內(nèi)筒體焊接完畢后與隔板、中間筒體裝配，特別注意中間筒體的裝配焊接順序。按上述工藝評(píng)定參數(shù)焊接，焊接時(shí)注意控制焊槍角度，既要保證隔板有一定的熔深，又要保證內(nèi)筒體不被燒穿。
3.4 組裝工藝要點(diǎn)?
（1）將中間套環(huán)套入內(nèi)筒體上，將隔板與內(nèi)筒體裝焊并焊固，兩隔板間均勻搭四根工藝撐筋，中間套環(huán)焊接完畢后拆掉工藝?yán)撸兹胫虚g外筒體與隔板點(diǎn)固，這樣起到加強(qiáng)肋作用。
（2）將兩端的中間套環(huán)逐次裝焊并焊固，將已焊好并矯圓的兩端外筒體套入，注意縱縫錯(cuò)開(kāi)。
（3）將兩端蓋套入裝焊。焊接時(shí)先焊兩端環(huán)焊縫，再焊中間筒體環(huán)焊縫，嚴(yán)格按工藝評(píng)定參數(shù)操作。
4 結(jié) 論
（1）對(duì)于焊接難度較大的外筒體，采用單面焊雙面成形技術(shù)和合理的焊接工藝參數(shù)，焊接質(zhì)量穩(wěn)定可靠且焊縫成形良好。
（2）對(duì)于焊接難度較大的內(nèi)筒體，焊接工裝可靠、焊接方法合理，筒體變形得到了控制，滿(mǎn)足了設(shè)計(jì)要求。
（3）焊后外筒體焊縫按國(guó)軍標(biāo)GJBz20076-92標(biāo)準(zhǔn)作超聲波探傷，縱焊縫Ⅰ級(jí)合格、環(huán)焊縫Ⅱ級(jí)合格；產(chǎn)品做水壓試驗(yàn)，壓力為4.9MPa，檢驗(yàn)合格。