一种提升液压导管疲劳性能的焊接方法技术

本发明专利技术公开一种提升液压导管疲劳性能的焊接方法，步骤为：制备管接头和导管，所述管接头的焊接接头位置具有平直的管径；采用轨道式自动氩弧焊方式对焊接接头进行全位置焊接，焊接过程中，焊缝背面气流保护；控制钨极尖端到接头的距离；起弧时允许钨极短暂停留预熔接头。所述管接头的焊接接头位置距离管径锥形过渡区10mm～15mm。所述焊接采用脉冲电流，高脉冲电流25～50A,低脉冲电流13～28A，脉冲时间0.05～0.15S。本发明专利技术通过在现有焊接类液压导管制造方法的基础上，设计了新的焊接接头形式和焊接工艺方法，实现了液压导管焊缝的轨道式自动氩弧焊，提升了焊接类液压导管的旋转弯曲疲劳性能，从而满足焊接类液压导管长寿命、高可靠性的要求。

A Welding Method for Improving Fatigue Property of Hydraulic Pipe

【技术实现步骤摘要】
一种提升液压导管疲劳性能的焊接方法
本专利技术涉及焊接
，特别是液压导管的焊接

技术介绍
近年来，随着飞机性能的不断提高，飞机液压系统朝着高压力、大功率、轻质量等方向发展，人们对导管系统尤其是液压导管的性能提出了新的要求。飞机焊接类导管在制造过程中，仍然以手工氩弧焊为主要焊接手段，严重影响焊接的稳定性。特别在超高压导管的焊接过程中，由于导管管径小、壁薄，手工焊难度很大，旋转弯曲疲劳合格率很低。而焊接接头是力学薄弱环节在飞机服役过程中，容易产生疲劳裂纹而造成故障。国内航空行业中，焊接类液压导管由于长寿命、高可靠性要求需要具备优异的疲劳性能。但目前由于焊接工艺不合适、接头局部设计不合理等因素，导管在服役过程中振动应力的作用下，疲劳断裂故障时常发生。因通常采用的手工熔焊热输入量难以精确控制，易使作为力学薄弱环节的热影响区面积较大，导管整体疲劳性能下降；同时，焊缝及热影响区常位于截面急剧变化的应力集中处，恶化了其服役环境，在振动应力的作用下，易在此处产生疲劳源，从而诱发导管疲劳断裂失效。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术一种提升焊接类液压导管疲劳性能的制造方法，通过在现有焊接类液压导管制造方法的基础上，设计了新的焊接接头形式和焊接工艺方法，实现了液压导管焊缝的轨道式自动氩弧焊，提升了焊接类液压导管的旋转弯曲疲劳性能，从而满足焊接类液压导管长寿命、高可靠性的要求。一种提升液压导管疲劳性能的焊接方法，步骤为：制备管接头和导管，所述管接头的焊接接头位置具有平直的管径；采用轨道式自动氩弧焊方式对焊接接头进行全位置焊接，焊接过程中，焊缝背面气流保护；控制钨极尖端到接头的距离；起弧时允许钨极短暂停留预熔接头。所述管接头的焊接接头位置距离管径锥形过渡区10mm～15mm。所述焊接采用脉冲电流，高脉冲电流25～50A,低脉冲电流13～28A，脉冲时间0.05～0.15S。所述焊缝背保护气体流量为2～6L/min。所述钨极尖端到接头的距离为1～2mm。本专利技术的技术特点有：（1）通过工艺参数的精确调控而控制电弧热输入，保证焊缝内部质量与外观成形。（2）工艺参数稳定，焊缝一致性好，可以满足各类高端工业装备对焊缝质量的严格要求。（3）对焊工技能熟练程度的要求相对较低，大大降低了劳务费开支。（4）焊接环境和工作条件有较大的改善，不仅减轻了操作工的劳动强度，而且提高了焊接环境的纯净度。（5）可以对工艺参数的实时监控，实现了工艺参数与焊缝质量的可追溯性，这对于工业装备的质量控制具有十分重要的意义。（6）接头持续优化等工作将导管旋转弯曲疲劳试验合格率提升至100%，性能达到了设计标准，并完善了焊缝成形，在国内行业内首次完成这类超高压导管试验件的焊接。附图说明图1是现有技术导管焊接示意图；图2是本专利技术的导管焊接示意图；图3是全位置焊示意图。图中，1、管接头；2、焊缝；3、导管。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。实施例1本专利技术一种提升液压导管疲劳性能的焊接方法，如图1所示，将焊接接头远离管径急剧变化的应力集中处，焊接接头的管接头和导管两者整齐贴合。采用轨道式自动氩弧焊方式对焊接接头进行全位置焊接,电流方式采用脉冲电流，通过将不同焊接角度进行分段，对每段的焊接参数如电流、脉冲时间、线速度等进行控制，以实现焊接参数热输入的精准控制,高脉冲电流25～50A;高脉冲电流13～28A;脉冲时间0.05～0.15S;焊接速度75～110mm/min；气体流量5～10L/min。焊接过程中，焊缝背面进行保护，背保护气体流量为（2～6）L/min；钨极尖端到接头的距离为（1～2）mm；起弧时允许钨极停留（1～2）s预熔接头。实施例2针对Φ6-10mm的1Cr18Ni9Ti不锈钢管及管接头，采用本专利技术制造方法（焊接接头位置距原接头位置L=10mm），完成6件液压导管的焊接，焊接工艺参数见表1。采用轨道式自动氩弧焊方式对焊接接头进行全位置焊接如图3所示，电流方式采用脉冲电流，通过将不同焊接角度进行分段，对每段的焊接参数如电流、脉冲时间、线速度等进行控制，以实现焊接参数热输入的精准控制，如表1所示，分区一起始时预熔1.5s后达到工作电流，分区四为工作电流衰减区。焊接过程中，焊缝背面进行保护，背保护气体流量为（2～6）L/min；钨极尖端到接头的距离为（1～2）mm；起弧时允许钨极停留（1～2）s预熔接头。表1焊接分段工艺参数焊接后，按HB6442<<飞机液压导管及其连接件弯曲疲劳试验>>进行测试，目标疲劳寿命为1×107次。本专利技术制造方法导管均能达到目标疲劳寿命，合格率为100%，如表2所示。表2本专利技术疲劳试验结果实施例3针对Φ6-10mm的1Cr18Ni9Ti不锈钢管及管接头，采用现有制造方法，即管接头的焊接接头位置在管径锥形过渡区，采用与实施例2相同的焊接参数进行焊接。焊接后，按HB6442<<飞机液压导管及其连接件弯曲疲劳试验>>进行测试，目标疲劳寿命为1×107次。如表3所示，仅4根导管合格，合格率为66.7%。表3现有制造方法疲劳试验结果本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提升液压导管疲劳性能的焊接方法，步骤为：制备管接头和导管，所述管接头的焊接接头位置具有平直的管径；采用轨道式自动氩弧焊方式对焊接接头进行全位置焊接，焊接过程中，焊缝背面气流保护；控制钨极尖端到接头的距离；起弧时允许钨极短暂停留预熔接头。

【技术特征摘要】
1.一种提升液压导管疲劳性能的焊接方法，步骤为：制备管接头和导管，所述管接头的焊接接头位置具有平直的管径；采用轨道式自动氩弧焊方式对焊接接头进行全位置焊接，焊接过程中，焊缝背面气流保护；控制钨极尖端到接头的距离；起弧时允许钨极短暂停留预熔接头。2.根据权利要求1所述一种提升液压导管疲劳性能的焊接方法，其特征在于，所述管接头的焊接接头位置距离管径锥形过渡区10mm～15mm。3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：虞文军，王东晔，王浩宇，李洪林，黄凌骄，王大为，林波，李晓辉，
申请(专利权)人：成都飞机工业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川,51