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[摘 要]发动机总压管组合件是发动机的主要零组件之一，由于是薄壁管结构，手工火焰钎焊合格率低（仅为20%），本文从影响钎焊合格率的各项因素着手，进行大量分析试验，找到制约钎焊合格率的主要因素，并制定解决措施提高钎焊合格率。
[关键词]总压管组合件 火焰钎焊 焊前清理 孔径小 不锈钢
中图分类号：F407.471 文献标识码：F 文章编号：1009―914X（2013）22―0360―01
1、引言
总压管组合件如图1所示。零件规格为Φ4X0.5，管料规格为Φ2.5X0.2，零件材料为1Cr18Ni9Ti，根据设计图要求采取火焰钎焊，钎焊后通过外观检查、无损探伤检查钎焊缝的质量。总压管组合件在钎焊后进行射线检查时发现约有80%的组件焊缝内部存在大量的气孔并且钎料填缝不良。进行补焊后效果也不明显，焊接合格率非常低。
2、研究目标
本文需解决的技术难点在于从根本上提高总压管组合件的火焰钎焊合格率。如上所述，钎焊合格率低主要表现在零件进行射线检查时焊缝内部存在大量的气孔并且钎料填缝不良，渗透量达不到工艺中的验收要求——钎焊后在焊缝深度内允许有气孔、夹渣等缺陷存在，但避开缺陷应有一条无缺陷的连续的、封闭的“曲线带”，宽度最小为1.5 mm。根据这项检验要求，射线检查后的合格率仅为20%，本问从分析各项影响钎焊合格率的因素着手，逐一进行分析试验，找到问题存在的根本，找出解决措施，从根本上解决钎焊合格率低的问题。
3、原因分析及试验
在进行火焰钎焊时钎料对母材的润湿性是获得优质钎焊接头的重要因素。制约钎焊焊接质量的主要因素有以下四个方面：
3.1钎料与钎剂选配
火焰钎焊时，应根据钎焊接头的使用要求和母材的种类来选择合适的钎料和钎剂。
钎料（零件的焊接钎料在设计图中已经规定）是钎焊时用作形成钎焊缝的填充金属，钎焊接头的质量很大程度上取决于钎料的性能。钎焊过程中钎剂是指钎焊时使用的熔剂。它的作用是清除钎料和母材表面的氧化物，并保护焊件和液态钎料在钎焊的过程中免于氧化，改善液态钎料对焊件的润湿性，从而获得牢固的钎焊接头。
由于零件的钎料是设计图规定的，现在就进行一组试验，对比不同的钎剂对钎焊合格率的影响，具体对比如下表1。
通过对比可以看出钎剂的改变对零件的钎焊的影响并不大，可以排除此项影响因素。
3.2 钎焊接头预留间隙的选择
钎焊预留间隙的选择 钎焊接头预留间隙的大小，与母材和所选用的钎料、钎剂的种类，以及钎焊方法、钎焊温度和钎料的安置方式均有关。在一定的范围內，减小钎缝间隙可以提高钎缝的致密性。但钎焊接头间隙过小，将会因钎料填充困难而使致密性下降；如果间隙过大，将会因缝隙毛细管作用减弱而钎料不能添满钎逢，使致密性降低。总之，钎焊接头间隙的大小，对钎缝的致密性和强度有着重要的影响。合适的钎焊接头间隙能使接头得到最高的强度。原焊接工艺零件的焊接间隙为0.05—0.30mm，调整零件的配合间隙做了3组试验：三组零件的间隙分别为0.05—0.10mm；0.10—0.20 mm；0.20—0.30 mm。
对照上表该零件材料为1Cr18Ni9Ti，焊接钎料为银基钎料，钎焊接头之间的间隙为0.05——0.30，试验将零件的焊接预留间隙调整为上表所示的三个较小的范围进行钎焊，结果X射线检查结果未产生大的差别，所以零件和管子之间的预留间隙比较合理，不需要进行调整。
3.3焊前清理
钎焊前若焊件清理不干净，在钎缝处存有污物，就会产生钎料填不满和结合不良等缺陷，使钎焊接头强度下降，因此在钎焊之前必须将焊件清理干净。焊前清理的方法包括脱脂、机械清理和酸洗清理。
原工艺的焊前清理仅采用脱脂棉蘸酒精擦拭零件和管子的待焊处，这样在理论上只能清除焊件表面的油污。下面分别采取不同的焊前清理方法进行对比试验：1、采用脱脂棉蘸酒精擦拭零件和管子的待焊处；2将待焊零件和管子浸泡在汽油中改善焊前表面状态；3、利用砂布抛光零件待焊表面；4、利用化学侵蚀的方法清洗零件表面。试验对比结果如表3。
通过试验可以发现，改变零件表面的清洗方法对提高零件合格率有很大影响。
3.4火焰钎焊的操作技术及其它方面
在其它一切条件满足的情况下，零件的焊接温度也对钎焊的最终质量有一定影响。适当的提高温度有利于钎料对母材的润湿性，但若钎焊温度太高，就会发生钎料的流失现象。为了验证是否工人在操作过程中存在一些人为的因素从而影响零件火焰钎焊的质量，适当调整了钎焊温度，并且改变了工装结构——由于原焊接工装主要是为了控制零件的焊接尺寸，没有考虑到零件焊接时焊料的流动性，所以焊接工装的底部没有通气孔，不利于钎焊时焊料的流动，做试验时没有考虑零件的尺寸，在无工装的情况下进行的焊接。具体对比见表4
通过上述试验可以发现适当的提高钎焊温度有利于提高零件的合格率，同时原工装结构不利于焊接时焊料的流动，致使焊料不容易填充，所以在今后的焊接过程中将零件的焊接工装底部利用电火花的方法加工了几个通气孔，这样有利于提高零件的焊接合格率。
4、试验结果及分析
通过上述对比分析可以看出，改变钎剂和调整焊接间隙对零件最终的钎焊合格率影响并不明显，但提高钎焊温度及改变工装结构对提高钎焊合格率有一定的影响，而对零件合格率影响最大的还是通过改变零件的焊前清理方法。为了提高零件的合格率应从增加酸洗工序，改进工装结构，提高焊接温度方面着手。
参考文献
刘宏：焊接标准手册，机械工业部东方锅炉厂，标准化室气焊工
[关键词]总压管组合件 火焰钎焊 焊前清理 孔径小 不锈钢
中图分类号：F407.471 文献标识码：F 文章编号：1009―914X（2013）22―0360―01
1、引言
总压管组合件如图1所示。零件规格为Φ4X0.5，管料规格为Φ2.5X0.2，零件材料为1Cr18Ni9Ti，根据设计图要求采取火焰钎焊，钎焊后通过外观检查、无损探伤检查钎焊缝的质量。总压管组合件在钎焊后进行射线检查时发现约有80%的组件焊缝内部存在大量的气孔并且钎料填缝不良。进行补焊后效果也不明显，焊接合格率非常低。
2、研究目标
本文需解决的技术难点在于从根本上提高总压管组合件的火焰钎焊合格率。如上所述，钎焊合格率低主要表现在零件进行射线检查时焊缝内部存在大量的气孔并且钎料填缝不良，渗透量达不到工艺中的验收要求——钎焊后在焊缝深度内允许有气孔、夹渣等缺陷存在，但避开缺陷应有一条无缺陷的连续的、封闭的“曲线带”，宽度最小为1.5 mm。根据这项检验要求，射线检查后的合格率仅为20%，本问从分析各项影响钎焊合格率的因素着手，逐一进行分析试验，找到问题存在的根本，找出解决措施，从根本上解决钎焊合格率低的问题。
3、原因分析及试验
在进行火焰钎焊时钎料对母材的润湿性是获得优质钎焊接头的重要因素。制约钎焊焊接质量的主要因素有以下四个方面：
3.1钎料与钎剂选配
火焰钎焊时，应根据钎焊接头的使用要求和母材的种类来选择合适的钎料和钎剂。
钎料（零件的焊接钎料在设计图中已经规定）是钎焊时用作形成钎焊缝的填充金属，钎焊接头的质量很大程度上取决于钎料的性能。钎焊过程中钎剂是指钎焊时使用的熔剂。它的作用是清除钎料和母材表面的氧化物，并保护焊件和液态钎料在钎焊的过程中免于氧化，改善液态钎料对焊件的润湿性，从而获得牢固的钎焊接头。
由于零件的钎料是设计图规定的，现在就进行一组试验，对比不同的钎剂对钎焊合格率的影响，具体对比如下表1。
通过对比可以看出钎剂的改变对零件的钎焊的影响并不大，可以排除此项影响因素。
3.2 钎焊接头预留间隙的选择
钎焊预留间隙的选择 钎焊接头预留间隙的大小，与母材和所选用的钎料、钎剂的种类，以及钎焊方法、钎焊温度和钎料的安置方式均有关。在一定的范围內，减小钎缝间隙可以提高钎缝的致密性。但钎焊接头间隙过小，将会因钎料填充困难而使致密性下降；如果间隙过大，将会因缝隙毛细管作用减弱而钎料不能添满钎逢，使致密性降低。总之，钎焊接头间隙的大小，对钎缝的致密性和强度有着重要的影响。合适的钎焊接头间隙能使接头得到最高的强度。原焊接工艺零件的焊接间隙为0.05—0.30mm，调整零件的配合间隙做了3组试验：三组零件的间隙分别为0.05—0.10mm；0.10—0.20 mm；0.20—0.30 mm。
对照上表该零件材料为1Cr18Ni9Ti，焊接钎料为银基钎料，钎焊接头之间的间隙为0.05——0.30，试验将零件的焊接预留间隙调整为上表所示的三个较小的范围进行钎焊，结果X射线检查结果未产生大的差别，所以零件和管子之间的预留间隙比较合理，不需要进行调整。
3.3焊前清理
钎焊前若焊件清理不干净，在钎缝处存有污物，就会产生钎料填不满和结合不良等缺陷，使钎焊接头强度下降，因此在钎焊之前必须将焊件清理干净。焊前清理的方法包括脱脂、机械清理和酸洗清理。
原工艺的焊前清理仅采用脱脂棉蘸酒精擦拭零件和管子的待焊处，这样在理论上只能清除焊件表面的油污。下面分别采取不同的焊前清理方法进行对比试验：1、采用脱脂棉蘸酒精擦拭零件和管子的待焊处；2将待焊零件和管子浸泡在汽油中改善焊前表面状态；3、利用砂布抛光零件待焊表面；4、利用化学侵蚀的方法清洗零件表面。试验对比结果如表3。
通过试验可以发现，改变零件表面的清洗方法对提高零件合格率有很大影响。
3.4火焰钎焊的操作技术及其它方面
在其它一切条件满足的情况下，零件的焊接温度也对钎焊的最终质量有一定影响。适当的提高温度有利于钎料对母材的润湿性，但若钎焊温度太高，就会发生钎料的流失现象。为了验证是否工人在操作过程中存在一些人为的因素从而影响零件火焰钎焊的质量，适当调整了钎焊温度，并且改变了工装结构——由于原焊接工装主要是为了控制零件的焊接尺寸，没有考虑到零件焊接时焊料的流动性，所以焊接工装的底部没有通气孔，不利于钎焊时焊料的流动，做试验时没有考虑零件的尺寸，在无工装的情况下进行的焊接。具体对比见表4
通过上述试验可以发现适当的提高钎焊温度有利于提高零件的合格率，同时原工装结构不利于焊接时焊料的流动，致使焊料不容易填充，所以在今后的焊接过程中将零件的焊接工装底部利用电火花的方法加工了几个通气孔，这样有利于提高零件的焊接合格率。
4、试验结果及分析
通过上述对比分析可以看出，改变钎剂和调整焊接间隙对零件最终的钎焊合格率影响并不明显，但提高钎焊温度及改变工装结构对提高钎焊合格率有一定的影响，而对零件合格率影响最大的还是通过改变零件的焊前清理方法。为了提高零件的合格率应从增加酸洗工序，改进工装结构，提高焊接温度方面着手。
参考文献
刘宏：焊接标准手册，机械工业部东方锅炉厂，标准化室气焊工