后裝腔內治療機穹窿管火焰釬焊工藝改進研究

摘 要：本文針對后裝腔內治療機穹窿管火焰釬焊質量穩定性展開論述，從材料性能、焊接結構設計、裝配間隙及實驗方案等方面進行對比分析，確定釬焊最佳裝配間隙，提升工件釬焊質量的穩定性。

關鍵詞：后裝腔內治療機；火焰釬焊工藝；焊接質量

中圖分類號：TG454 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2018）10-0049-02

Research on Flame Braze Technology Improvement of

After - treatment Endoluminal Machine Dome

NIU Yi YAO Ting DU Gaogang

（Equipment Manufacturing Plant ， Nuclear Power Institute of China， Chengdu Sichuan 610005）

Abstract： In this paper， the quality stability of the fornix pipe flame brazing was discussed in this paper. It was compared and analyzed from the aspects of material performance， welding structure design， assembly gap and experimental scheme， so as to determine the best assembly gap of brazing and improve the stability of the brazing quality of the workpiece.

Keywords： after loading chamber treatment machine；flame brazing process； welding quality

后裝腔內治療機穹窿管用于GZP6型60Co后裝機中，材質為1Cr18Ni9Ti，主要由插頭、彎管組成，通過釬焊進行連接。插頭規格為[Φ]7mm×1mm，彎管規格為[Φ]7mm×1.5mm，屬于薄壁管焊接，但火焰釬焊質量難以控制，產品質量不太穩定。本文從材料焊接性能、焊縫結構設計、釬焊裝配間隙及實驗方案對比等諸多因素進行分析，確定最佳釬焊裝配間隙，提升后裝腔內治療機穹窿管釬焊質量的穩定性。

1 材料性能及結構分析

1.1 材料性能分析

后裝腔內治療機穹窿管材質為1Cr18Ni9Ti，其化學成分見標準《不銹鋼和耐熱鋼 牌號及化學成分》（GB/T 20878—2007），抗拉強度[σb]≥520MPa，規定強度[σ]0.2（MPa）≥205（Rp0.2/MPa）、斷后伸長率[δ]5（%）≥40。此材料含有穩定化元素Ti，耐腐蝕性能較好，敏化性能好，綜合釬焊性能良好[1]。

1.2 結構分析

后裝腔內治療機穹窿管主要由插頭、右彎管、左彎管、調節板和轉動環等構成[2]，組件連接處Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ需進行釬焊。具體結構見圖1。

連接處Ⅰ接頭形式如圖2（a）所示，為插入式焊接接頭，由[Φ]7.0mm×1mm和[Φ]7.0mm×1.5mm的薄管組成；連接處Ⅱ、Ⅲ接頭形式見圖2（b）和圖（c）均為板型搭接接頭。連接處Ⅰ接頭為此工件的關鍵焊接難點，為試驗研究的主要內容。

2 試驗方案制定

2.1 試驗方案

結合后裝腔內治療機穹窿管插入式接頭的特點和釬焊工藝組對間隙的工藝特性，決定采用0.05、0.10、0.15、0.20mm4種裝配間隙，按照5min的時間設置4組試驗，通過目視和破壞試驗進行宏觀金相檢驗，對比釬焊焊縫質量，分析確定最佳的釬焊組對間隙工藝參數值。

2.2 試驗設備及填充材料

本試驗采用手工氧乙炔焊炬進行焊接，焊炬型號為H01-2；試驗填充材料選用BAg92CuLi，具體化學成分見表1，焊絲填充材料性能良好，焊劑選用102。

2.3 檢驗標準

釬焊后的試件應進行表面目視及宏觀金相檢驗。目視檢驗焊縫表面不得有表面內凹、氣孔、裂紋等缺陷；宏觀金相采用5倍放大鏡進行檢驗，焊縫截面不得有貫穿氣孔、夾雜和裂紋等缺陷，未釬焊區長度不得大于20%。

3 試驗實施步驟

3.1 工件清洗

組對前，應采用酒精對實驗件表面進行清洗，清除工件表面的氧化物、油污等缺陷。

3.2 試驗件裝配

對4組不同試驗件進行裝配，采用專用工裝進行固定，確保在焊接實施過程中裝配間隙保持穩定，有效保證焊接質量。

3.3 施焊過程

本次試驗選用型號為H01-2射吸式氧乙炔焊炬進行試驗。采用中性焰對實驗件進行預熱，當工件溫度達到900℃，開始添加焊劑，工件表面達到潤濕狀態時開始添加焊絲，采用多點加絲方式，確保釬液覆蓋整個接頭，達到理想的焊接狀態，火焰持續加熱5min。

4 檢驗結果對比分析

通過對4組試驗件進行目視檢驗、金相檢驗及焊縫長度的綜合對比分析發現，裝配間隙值為0.15mm的試驗件，整體焊縫質量較好，符合試驗方案前期預設目標，具體內容見表2。

通過對4組試驗件進行對比分析，發現0.15mm組對間隙釬焊質量結果符合方案預設目標。為了進一步證實其質量的穩定及可靠性，決定采用4組0.15mm試驗件進行專項驗證，確定其組對間隙的可靠性。通過進一步實驗及檢驗結果分析發現，0.15mm最適合此工件的釬焊裝配間隙，檢驗結果見表3。

5 結語

通過分析母材性能、焊縫結構設計和裝配間隙等因素，制定適合此工件的釬焊試驗工藝方案，以實施實驗方案依據，確定滿足實驗方案的裝配間隙工藝值，進行再驗證，最終確定最佳釬焊工藝裝配間隙值，提升后裝腔內治療機穹窿管釬焊質量的穩定性。

參考文獻：

[1]張啟運，莊鴻壽.釬焊手冊[M].2版.北京：機械工業出版社，2008.

[2]ASME鍋爐及壓力容器委員會.ASME鍋爐及壓力容器規范 第Ⅸ卷 焊接和釬接評定 2010[M].北京：中國石化出版社，2011.