提高焊接质量的措施和对策

第二十二届（２００６）全国直升机年会论文　

提高焊接质量的措施与对策　

李永艺１ 董学江２ 雷军武１　

（１陆军航空兵学院 ２　６１２６７部队）　

摘要：面对穿孔、裂纹、划（拉）伤、泄漏及断裂等众多的装备故障和损伤形式，必须对症下药，快速选取合适的焊料、适当的焊接规范、合理的焊接顺序以及正确的焊接方法，从焊接前的准备、操作方法以及焊后的处理检验等可能影响焊接质量的每一个具体环节加以重视研究和认真对待，才能避免焊接缺陷，提高焊接质量。　

引言

穿孔、裂纹、划（拉）伤、泄漏、断裂、撕裂、松动、绝缘层破损等，都是装备日常故障和战场损伤的主要形式。面对这些形式多样的故障和损伤，经常采取焊接的方法进行修复。而焊接质量的好坏不仅关系到航空兵部队能否及时再次出动，保持持续的作战能力，而且与飞行安全密切相关。因此，总结提高焊接修理质量的经验规律，研究和探索提高焊接修理质量的途径方法，采取有效的提高焊接修理质量的措施和对策，对于提高航空兵主装备作战使用效能，增强部队的战斗力和再生能力，节约装备资源的使用成本等，都具有深远的军事和经济意义。　

１．焊接修理中常见的问题与危害　

在焊接修理中，由于选用的焊接材料不适、焊接规范不当、焊接程序不合理以及操作方法不正确等诸多原因，使得被焊接的构件经常出现各种各样的缺陷，对焊件产生不同程度的危害。这里以火焰筒的焊接为例，总结焊接修理过程中常见的问题及危害。　１．１　表面焊接　

所谓表面焊接，是指仅仅将裂纹处的正面（可见面）焊上一层，而未沿整个厚度均匀熔透。这种焊接，使得焊缝的有效厚度减薄，从而造成应力集中点，这样在高温高频振动下极易出现再次裂纹。　

１．２　收尾咬边　

焊接过程中由于在圆孔处收尾，使得该处背面的焊波两边出现局部咬合现象，称作收尾咬边。出现收尾咬边现象，通常也极易造成由此再生裂纹和发展。　

１．３　隐存裂纹和气孔　

焊缝的背面和里面，特别是收尾处产生裂纹，焊波正中央内部和背面两边熔合线产生气孔。这种现象具有隐蔽性，如不进行Ｘ光检查，仅凭肉眼观察很难被发现。这种隐含的焊接故障，特别是裂纹的存在，必然导致裂纹的再次发生。　

１．４　焊后留有多余焊波　

焊接主要工作结束后，由于未进行表面的收尾处理工作，使得焊点高出主体构件，并且焊缝与主体过渡不圆滑、扩孔光洁度不够、毛刺划痕很多，这些焊接缺陷都可能造成焊缝再次裂纹。　

１．５　有掉块隐患　

由于背面垫板没有垫好或干脆不垫，加焊丝过急，使焊丝穿过熔池后断丝留下，造成内锥体不仅未焊透（表面焊接）而且焊缝背面有局部凸起，有的高达几毫米甚至十几毫米，背面留下大量毛刺，从而留下掉块的隐患，一旦遇到合适的时机极易造成掉块，造成打坏发动机的危险。

２　做好焊接前的准备　

焊接前的准备是焊接修理工作的前提和开始，也是焊接修理过程中必须的步骤和环节之一，准备工作充分与否，不仅影响着焊接工作能否顺利进行，而且直接影响着焊接质量。因此，必须提高认识，增强对焊接准备工作的重视。焊接准备工作应从以下两方面进行：　

２．１做好焊接前的清理工作　

焊接前的清理工作主要包括：清除待焊接机件的焊缝及其周围２０－３０毫米附近表面粘附的各种杂质、积炭、锈斑、油污以及表面的保护漆层（如不进行该项工作或者积炭油污不除干净，会在焊缝内形成大量气孔，造成裂纹隐患），打磨毛刺、开制破口、选择垫板以及必要时进行的焊件预热处理等，目的是避免焊接缺陷。　

注意：开制破口时，要尽量减少破口的钝边厚度，先选用合适的钻头钻通孔，再忽孔，然后用什锦挫挫槽破口（避免表面焊接的缺陷），最后进行破口表面的毛刺打磨及钻屑清理（如不进行该工作或留有毛刺，则垫板垫不紧，散热性差，热影响区和热应力增大，易产生裂纹缺陷，另外残留的钻屑和毛刺会打坏发动机）。　

２．２选用合适的焊接材料　

焊接材料是指焊条、焊丝、钎料、焊粉和熔剂等，供焊接工作使用的材料。由于航空装备机件材料种类繁多，因此焊接修理中使用的焊接材料也多种多样。熟练掌握焊接材料的牌号、规格、性能、用途及重要材料的检验方法，根据不同的焊接任务需要和技术使用条件，选择合适的焊接材料，必要时通过平时积累的经验，采用简易的标识和简单的识别方法，快速有效地选择所需的焊接材料，对于提高焊接修理速度，缩短修理时效，都将起到很好的促进作用。　

３　采取正确的操作方法　

正确的操作方法包括：选择适当的焊接规范、采用合理的焊接顺序以及采取正确的焊接方法三个方面。　

３．１　焊接规范适当　

焊接规范的选择，必须与被焊构件的厚度和材料性质（物理性质、化学性质及焊接性等）相适应，并且既不能造成严重的焊接应力，又不能使热影响区过大。例如使用氩弧焊直流正极焊接火焰筒时，选择焊接电流为５０－５５Ａ，钨极直径为１．５毫米，从焊嘴端面起算得外伸长度为４－７毫米，焊丝选用ＨＧＨ３０　、直径为２－２．５毫米的新焊丝为宜。如选择的焊接电流较小（３５－４０Ａ），而钨极直径较大（毫米），则不仅不易焊透，而且由于焊速慢，焊波宽，极易产生裂纹。再如补焊淬火倾向较强的钢件上焊接裂纹时，采用２－３层多层焊焊接较为有利，第一层用２毫米的小直径焊条、小电流、低焊速焊接，第二层用３毫米较大直径、较大电流、较快焊接速度焊接。这样，既可避免一层焊接时大电流造成的热影响区过大，又可避免产生严重的焊接应力。　

３．２　焊接顺序合理　

合理的焊接顺序有利于减小焊接时产生的内应力。一般情况下，按照收缩量的大小顺序焊接，先焊收缩量最大的焊缝，而后次之。因为先焊的焊缝，在收缩时受到的约束力小，不至于引起较大的内应力。对于结构较复杂的构件，易采用先分件焊接，最后组装焊接的顺序，而不应该采用整体拼焊的方法，这样不但容易产生较大的三向应力，而且也极易在焊缝收缩时产生较大的内应力，从而引起焊件变形。　

选择焊接顺序一般遵循的原则是：焊缝金属的纵向和横向收缩都留有一定的自由度，不至于受到很大的约束。　

３．３　焊接方法正确　

正确的焊接方法是保证焊接质量的关键，也是焊接过程中的主要环节。仍以火焰筒的焊接为例，在焊接时，应将火焰筒倾斜４５－７０度，保证在水平位置进行焊接。按要求做好焊接前的准备工作，焊缝背面采用与锥体曲面一致的紫铜板垫好（垫板要有一定的散热性，防止焊缝过热）。垫板应多准备几个，焊接一道焊缝换一个垫板，或焊好一个焊缝后取出垫板进行水冷，以保证良好的散热。　

焊枪喷嘴轴线应与输氩官成一定的角度，以保证钨极和内锥体平面垂直，从而得到氩气的良好保护。　

焊接圆孔上的裂纹时，一般从裂纹末端向圆孔焊接。电弧在始焊点引燃后应充分加温，使该处形成较大的熔池，当破口根部全部熔化后，再加添焊丝向前焊接。焊接过程中要注意：避免短路以及钨极碰到焊丝上，并随时注意破口根部两边的熔透情况。　

焊接收尾时，不要猛提焊枪，否则易造成背面收尾处的熔合不好，并且出现咬边现象。正确的收尾方法是，使焊枪左右摆动，以确保根部熔合，焊丝稍稍多添一些，然后将电弧逐步引向紫铜板垫板上，使电弧逐步脱离弧坑，保证弧坑缓慢凝固。这样，既可防止背面咬边的发生，又能防止裂纹。　

４　做好焊后的处理与检验工作