小管径薄壁圆管钨极氩弧焊的自动化焊接工艺

摘要

在利用钨极氩弧焊(TIG)方法对小管径薄壁圆管进行对接方面，大多机械制造类企业均通过手工焊接的方式来完成的，但是手工操作具有不稳定性、效率低、产品合格率低等缺点。本文利用[TQK00600]TIG管道自动焊接机，将小管径薄壁圆管的焊接过程实现自动化，将其应用于实际生产，不仅能降低成本，而且焊接产品质量良好。本课题运用该系统实现小圆管状碳钢16Mn的对接，对工艺参数进行优化，并研究分析了焊接接头金相组织、接头拉伸试验和弯曲试验。
　　 使用生产经验得到的工艺参数进行焊接，结果表明：在打底焊的操作中，如果焊接电流小于90A，则很难形成熔池，使填充焊与盖面焊也很难完成。在重要的打底焊层次上，焊接电流和组对间隙的选择很关键。
　　 采用金相显微镜进行金相组织分析，结果表明：焊接碳钢16Mn时，组对间隙为1.0mm的情况下，金相组织中铁素体分布比较均匀，其组织相对更好。在组对间隙为1.0mm得到的焊接接头，其过热区的宽度比组对间隙1.5mm的要窄，可以降低在过热区发生结构失效的可能性。
　　 焊接接头力学性能试验结果表明：焊接电流为110A并且组对间隙为1.0mm的焊接接头拉伸强度高于组对间隙1.5mm的，并且拉伸试件的延伸率也是组对间隙1.0mm的好，说明组对间隙为1.0mm的焊接产品更加合格。在弯曲角度达到180°时，均未出现断裂现象，并且试样表面没有裂纹，这说明在此规范下接头处的韧性很好。
　　 对母材为碳钢16Mn的薄壁圆管进行焊接，用110A的焊接电流并且组对间隙为1.0mm时，焊接的效果最好。在主要焊接参数为110A并且组对间隙1.0mm的焊接规范下，[TQK00600]TIG管道自动焊接机焊接的管件合格率在95％以上。