環(huán)焊機(jī)研究背景

金屬導(dǎo)管是航空發(fā)動(dòng)機(jī)的重要組成部分，各系統(tǒng)中的燃油、滑油、空氣、氧氣等工作介質(zhì)都依靠金屬導(dǎo)管來傳遞輸送。航空發(fā)動(dòng)機(jī)管路零件具有種類多、數(shù)量大、精度等級(jí)高等特點(diǎn)，因此其制造精度和質(zhì)量的要求很高，對(duì)制造方法的要求也就越來越高。金屬導(dǎo)管的主要制造方法為焊接，航空發(fā)動(dòng)機(jī)金屬導(dǎo)管的焊接多采用手工氬弧焊、火焰釬焊、感應(yīng)釬焊等。上述焊接方法操作方便、設(shè)備簡單、成本低廉，對(duì)管路單件的要求較低，因此在管路焊接中應(yīng)用較為廣泛。但是這幾種焊接方法都是手工操作，對(duì)焊工的技能水平要求較高，通常焊縫成形都不甚理想，會(huì)出現(xiàn)焊偏、凹陷、焊漏、焊不透等缺陷。

近年來，隨著金屬導(dǎo)管的大量應(yīng)用，對(duì)金屬導(dǎo)管的焊接質(zhì)量要求越來越高，自動(dòng)焊接成為較理想的導(dǎo)管焊接方法。在20世紀(jì)90年代出現(xiàn)了自動(dòng)環(huán)焊機(jī)用于焊接金屬導(dǎo)管，焊接管徑可覆蓋航空發(fā)動(dòng)機(jī)上所有金屬導(dǎo)管，因此，近年來自動(dòng)環(huán)焊機(jī)開始在航空發(fā)動(dòng)機(jī)金屬導(dǎo)管焊接上得到應(yīng)用，并取得成功。

自動(dòng)環(huán)焊機(jī)的裝配圖如圖1所示。排氣管環(huán)焊機(jī)主要由帶輪防護(hù)罩、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、觀察窗、臺(tái)架、防護(hù)罩和旋轉(zhuǎn)夾緊機(jī)構(gòu)組成。

針對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的導(dǎo)管直徑通常在φ30mm以內(nèi)，選用美國MK公司生產(chǎn)的型號(hào)為ACL-200的小型自動(dòng)環(huán)焊機(jī)。該型焊機(jī)主要用于不銹鋼、碳鋼、鋁合金等管材的管管對(duì)焊，及管路與管接頭的焊接。焊接范圍為導(dǎo)管外徑φ6～φ50mm。設(shè)備參數(shù)如圖2所示。

焊前的清理及定位焊

打磨管端頭內(nèi)外毛刺，使管端齊平無毛刺，并用酒精擦拭干凈。采用手工鎢極氬弧焊定位，定位焊點(diǎn)位置如圖4所示，要求定位焊點(diǎn)不宜過高，電流不宜太大，不允許焊透，焊點(diǎn)數(shù)目不得少于2個(gè)，焊點(diǎn)直徑不得大于6mm；

定位焊如果采用如圖5所示的位置，會(huì)出現(xiàn)焊點(diǎn)位置偏離焊接對(duì)接面的中性線，由于環(huán)焊焊縫成形比較規(guī)則，偏離焊縫的定位焊點(diǎn)不能被正常焊縫所覆蓋，造成定位焊點(diǎn)在焊縫的邊緣及外側(cè)，使焊縫表面成形較差。若采用圖4的定位方式，可有效避免此類情況發(fā)生。

自動(dòng)環(huán)焊

環(huán)焊設(shè)備為自動(dòng)焊管機(jī)。環(huán)焊的主要焊接參數(shù)包括焊接電流、焊槍轉(zhuǎn)速、保護(hù)氣體流量等，同時(shí)焊接接頭的間隙配合也起著至關(guān)重要的作用。在現(xiàn)有的條件下，管路端頭由車工加工而成，焊接前由鉗工修理，這種情況下，短頭的尺寸精度難以達(dá)到圖紙規(guī)定要求，導(dǎo)致管端與管接頭配合間隙不均；此外定位焊時(shí)，如果管路發(fā)生錯(cuò)位，也會(huì)導(dǎo)致配合面間隙不均，從而使環(huán)焊后出現(xiàn)焊縫表面凹陷。焊接過程中采用導(dǎo)管內(nèi)部通氬氣保護(hù)若導(dǎo)管內(nèi)部沒有氬氣保護(hù)，會(huì)導(dǎo)致焊縫背面成型不良，同時(shí)造成氧化。