水冷絲極電渣焊槍的檢修焊接技術

張發榮 何志濤 姜殿忠 程登

1. 概述

電渣焊技術在建筑鋼結構中的應用，成功解決了箱型結構內隱蔽焊縫的焊接問題。水冷絲極電渣焊槍（φ12mm）在工作時，其焊接端部送絲機構由于在工作中長時間處于高溫環境之中，焊槍內部的水路循環系統容易遭到破壞，導致在焊接過程中漏水而影響焊接質量。電渣焊工作區剖面如圖1所示。我廠經過長時間的探索，整合了一套絲極電渣焊槍的檢修方案，針對焊槍工作中的缺陷問題，提出了同種鋼材及異種鋼材的焊接修復技術。此項技術對焊槍在生產過程中的工作質量提供了保障。

圖1 電渣焊工作區剖面

2. 材料特性分析

（1）純銅特性 純銅應用于焊槍的內壁及連桿、導電嘴等部位。其導熱性特別高，在恒溫下凝固沒有固液共存的溫度區間，但焊縫及熱影響區仍有較大的熱裂傾向。此外，由于純銅在熔化溫度時的表面張力較碳鋼及低合金鋼小，流動性稍大，故焊接時表面成形能力較差。其化學成分及力學性能如表1所示。

（2） Ni-Cr-Ti型不銹鋼特性 0Cr18Ni10Ti奧氏體不銹鋼運用到焊槍的外壁部位，工作時承受焊縫區域的高溫，具有優異的高溫應力破斷性能及高溫抗蠕變性能，其焊接性較好。但對加熱到400～800℃區間時，焊接接頭貧鉻會產生較為嚴重的晶間腐蝕問題，故該鋼種在焊接后需特別注意冷卻溫度，盡量避免晶間腐蝕敏化區溫度。其化學成分及力學性能如表2所示。

表1 純銅的化學成分及力學性能

表2 0Cr18Ni10Ti的化學成分及力學性能

3. 檢修焊接技術

（1）純銅焊接工藝 在焊槍結構中，連桿部位與槍體導絲區域內壁的焊接均為純銅焊接，且焊接區域較小，連桿連接部位尺寸約為φ4mm，連桿插入槍體導絲區域后進行封閉焊接，且焊接要求較高（見圖2）。

連桿與槍體導絲區域內壁的焊接采用氣焊進行，焊絲選用大西洋HS201銅焊絲，φ2.0mm，氣劑選用專用CJ301。焊前對接頭部位進行400～500℃的預熱處理，焊接時選擇乙炔焰的中性火焰進行，且焊接過程中適當進行小幅度挑弧，使焊接部位焊縫進行有效的熔合，焊接后用手工銼將焊縫接頭進行磨光處理，便于水路循環的暢通。

（2）0Cr18Ni10Ti及0Cr18Ni10Ti+T4焊接工藝 為了保證水路循環的順暢性，在槍體與連桿焊接完畢后需對循環區域進行封套密封。封套為0Cr18Ni10Ti材質不銹鋼，涉及封套與槍體外壁（0Cr18Ni10Ti材質）焊接、封套與連桿（T4材質）焊接（見圖3）。

因封套的焊接均在槍體外側，施焊空間相對較大，故封套與槍體、封套與連桿的密封焊接選用TIG焊進行（見圖4、圖5）。焊接完畢，對封套焊接部位焊縫進行手工銼打磨處理，如圖6所示，焊接參數如表3所示。

（3）密封性檢測 因焊槍直徑較小，且焊縫涂敷面積不大，運用傳統的焊縫檢測設備存在一定的難度，故根據工廠實際情況用0.8~1.0MPa壓縮空氣對焊槍檢修焊接部位進行堿水測漏試驗，確保檢修焊縫的密封性質量，同時保證焊槍在高溫環境中的工作質量（見圖7、圖8）。

圖2 連桿連接結構

圖3 封套連接

圖4 不銹鋼焊接

圖5 不銹鋼+純銅焊接

圖6 焊縫打磨

圖7 焊槍通氣

圖8 高壓測漏

表3 0Cr18Ni10Ti及0Cr18Ni10Ti+T4焊接參數

4. 結語

通過對電渣焊槍結構進行比較系統的認識，我廠研制并整合了以上電渣焊槍檢修工藝方案，對焊槍維護、檢修和成本控制起到了顯著的成效，同時對焊接質量的控制和焊接技術的研發也具有重大意義。