國內外不銹鋼波紋管的管坯均是有縫或無縫不銹鋼薄壁管,其中大部分是焊接而成的有縫薄壁管。有縫薄壁不銹鋼管加工過程是:鋼帶下料→卷圓→縱縫對接焊→整形成有縫管坯,最后擠壓成形為波紋部分。波紋管壁厚為0.2~0.6mm材料為18-8型不銹鋼,對管坯的縱焊縫要求很高,首先要求單面焊雙面成形為一次性焊透焊縫,不允許焊縫出現裂紋、未熔合、焊穿、未焊透和咬邊等缺欠;其次要求焊縫平直、焊縫余高不大且均勻一致,焊縫要圓滑過渡。只有這樣,才能避免管坯擠壓成波紋形狀時由于應力集中而使壓波處開裂,或者在進行金屬軟管強度、密封性或疲勞性考核過程中發生泄漏現象。對某些要求嚴格的波紋管,在焊接管坯的生產線上還要對縱焊縫質量進行在線檢測,篩選。在確保管坯焊縫內外質量優異的前提下,才允許擠壓成波紋形狀。有時,無縫管坯或有縫管坯(指波紋管兩端的直線端),還要進行環縫對接焊。
一、縱縫的鎢極氬弧焊
不銹鋼波紋管坯縱縫的焊接通常在專用鎢極氬弧焊機上進行,最長可焊2000mm,管內徑從Φ6~200mm不等;也可以在專用生產線上連續焊接,不受焊縫長度限制。專用鎢極氬弧焊焊接縱縫的設備,是由焊接電源、行走小車(帶動焊槍自動移動)、氣動夾具和電氣控制部分組成。薄壁管環縫對接焊,應在氣胎夾具上進行,如圖4-49所示。
為了保證焊接區域有一個良好的散熱條件,便于控制熔池的熱量,琴鍵式壓塊和墊板的材料應選用純銅。在焊接過程中,由于熱應力作用,已成焊縫部分將會產生收縮,造成待焊前方發生搭邊現象。氣動夾具的另一個作用是產生的壓緊力,可將焊件牢牢地壓緊在墊板上,對焊件產生拘束作用,防止或大大減少收縮變形。如果拘束應力過大,而氣動夾具尚有一定的柔性,可允許焊縫有微量收縮,以免拘束應力過大而產生裂紋。使用氣動夾具可使焊后工件形狀保持規則,焊后變形量也能得到控制。
縱縫焊接時,要嚴格控制板材的下料尺寸,板材下料要保持平直,切口要與板邊保持垂直,不能偏斜;切口處不允許有毛刺存在,待焊處要保持干凈,不允許有任何油污和雜物。
管的卷圓裝配尺寸要嚴格控制,對于厚為0.4mm的薄板裝配時,局部間隙不得超過0.08mm,否則在施焊過程中會出現焊穿或使焊縫無法成形。
縱縫的焊接參數見表4-57,表中待焊板材為18-8型不銹鋼,不加填充焊絲進行施焊。
二、環縫的鎢極氬弧焊
對對接環縫的待焊處與縱縫對焊件要求一樣嚴格,要求待焊兩管端面直徑要一致,兩端待焊處不允許有毛刺和飛邊現象。兩端待焊處對口間隙,對于不加填充焊絲的焊縫,與焊縱縫時相同;對于加填充焊絲的焊縫,局部間隙應小于0.2mm。