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焊接波纹管的制作工艺过程
时间:2014-03-21 15:55 来源:未知 作者:admin 点击:

1.在制造小直径波纹管时,采取焊内圆环缝之前装整圆工艺环的工艺路线: 冲片、清洗、装配(上模片、工艺环、下模片)、焊内圆环缝、检验、焊外圆环缝、检验、拆除工艺环。

2.在制造大直径波纹管时,采取焊内圆环缝之后装半圆卡具环的工艺路线: 冲片、清洗、装配(上模片、下模片)、焊内圆环缝、检验、镶装半圆环、焊外圆环缝、检验、拆除半圆环。

对于大直径波纹管来说,它的波距也比较大,在两个膜片构成的波距空间里允许将半圆环设计成具有粗壮的截面。 半圆环的作用是把焊完内圆的上下膜片组元支撑起来,以保证焊外圆环缝时能用夹具将各组元之间的膜片相互夹紧,保持一定的波距,同时又使膜片外圆的施焊部位露出均匀的边缘,保证圆周上各处的导热状态一致,最终得到熔深一致的焊缝。半圆环的截面形状常有矩形,T形和L形。设计时只要考虑它的刚度足够大,又不与膜片型面相碰就行。截面尺寸大的半圆环比较容易加工,在使用过程中频繁地镶装和拆除也不会把它损坏,可以反复使用,所以又称它为半圆卡具环,因为它已构成了外圆夹具设计中不可分割的一部分。

随着波纹骨直径的减小,波距也相应减小,半圆环的截面也只好做得又细又小。这样的半圆环不但难以加工,而且使用寿命也很低,在镶装和拆除的过程中常常造成变形。有时半径变大,向时扭曲,只好报废,达不到半圆环反复使用的目的。因此在制造小直径焊接波管时,原先的半圆夹具环演变成了开口的整环,称之为工艺环。在焊接内圆环缝时,就把工艺环夹在上下模片之间。焊完后,工艺环就自然处于合适的位置上,为焊接外圆环缝作好了准备,焊完后经检验合格,就可以通过开口处把工艺环拉出来。工艺环一般都用紫铜丝制成。每个工艺环只能使用一次。这就是它和夹具环的主要区别。
随着焊接波纹管内外径尺寸的减小.其壁厚也要相应减小.总的来说它的制造工艺难度则要有所增加。除了在工艺路线方面有上述改变之外,在具体的工艺措施方面。例如夹具设计,气体保护附件设计等方面都有更严格的要求。

冲制膜片初始内外径的确定焊接波纹管的内、外径是它的两个主要几何参数,需要严格控制,以保证波纹管的性能,同时保证它在工作时不与机壳和心轴相碰。由于绝大多数焊接波纹管都采用端接接头,膜片的边缘在焊接时,靠母材自身熔化形成焊缝,不加填充金属,所以焊接波纹管最终成品的外径略小于膜片的初始外径。最终成品的内径略大于膜片的初始径。

如果产品图样给定了波纹管的内径和外径,那么在设计膜片时首先遇到的问题就是如何确定膜片冲裁的初始内径和外径,即在膜片的边缘处需要预先留出多么大的焊缝熔陷余量,才能保证产品最终内径和外径符合图纸的要求。

焊接波纹管的膜片型面设计对称式焊接波纹管的膜片型面设计并不复杂I型、II型焊接波纹管的膜片型面基本上都是直线,III型焊接波纹管的膜片型面设计方法与波纹膜片的设计方法基本相同。这三种型式的波纹管,上、下膜片都用同一种形状的膜片,焊接时颠倒使用就可以了。

层叠式焊接波纹管的上、下膜片型面一般都不相同,但波形是共轭的,受轴向力压缩时,上、下膜片能够互相叠合。

膜片型面是由几段圆弧相互连接而成的,靠近内孔和外圆的圆弧各自延长出一小段切线作为平边部分,以便在焊接时用卡具夹紧。

冲模设计冲制焊接波纹管膜片的模具有钢模和聚氨酯橡胶模两种。对于生产批量大的,或者是膜片厚度大于0.3mm的情况,多采用钢模。而对于中小批量生产,或者膜片厚度小于0.3mm的情况,多采用聚氨酯橡胶模。

采用钢模冲制的膜片,尺寸精度高,它可以把落料成形、切边、冲孔分为几个工步完成冲片。也可以设计成复合模一次完成冲片。分步棋的结构简单,当刃口不快时,可以随时修磨,修磨后也不会改变膜片的型面形状,这对于保证切边冲孔质量,不产生毛刺是十分有利的。但由于冲片过程分步进行,必然要增加工时,并且各工步的定位精度也对膜片型面与内孔、外圆的同心度有一定影响。复合模的结构复杂,冲片生产率高,膜片的型面与内孔、外圆的同心度好。但这种模具要求整体的加工精度高,加工周期长,造价也高,所以对于中小批量生产已很少采用。

聚氨酯橡胶模的结构简单,加工周期短,成本低,目前应用得比较广泛。对于直径200mm以下的膜片,成形、切边、冲孔可以一次完成。缺点是聚氨酯橡胶板身兼三职,它即作成形模,又作切边凹模和冲孔凸模。工作中橡胶逐步疲劳破损,降低了冲片质量,有时会出现椭圆度超差。因此对冲好的膜片要加强抽检,发现问题及时更换聚氨酯橡胶板。

对于大直径的膜片,采用聚氨脂胶模就很难做到内孔、外圆同时顺利冲裁,这时可以只用聚氨酯橡胶模完成成形工序,再用专门夹具在车床上切削内孔、外圆,只要保证有良好的同心度即可。

膜片清洗膜片的焊前清洗非常重要,绝对不可草率行事。因为对于薄片焊接来说,表面的清洁程度直接影响着焊接质量。具体操作中除了用碱液或洗涤剂去油之外,还要用丙酮、酒精仔细清洗,不得残存任何油膜、污垢,以膜片表面能达到良好浸润为准。

将膜片装入夹具时,应当带清洁的棉织手套,以避免汗渍油污等弄脏膜片。否则在脏污的地方焊接时会发生氧化,造成不熔合等缺陷。此外,对于焊接夹具和盛放半成品的容器也要注意保持清洁,以免二次污染工件。

焊接工艺焊接波纹管是一种焊缝密集的薄壁焊接结构,通常在压力和真空的条件下工作。除了某些作敏感元件用的有性能要求之外,大多数都作密封、连接、补偿、隔离元件使用,对它只有无泄漏的要求,并且在给定的位移下具有足够的寿命。因此要求焊接工艺必须稳定。日前国内制造焊接波纹管广泛采用微束等离子焊接工艺及脉冲等离子焊接工艺。主要是因为这两种工艺方法所需的投资少,设备易于维护,使用灵活方便,焊接薄片质量可靠。



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