機械密封典型零件制造?——焊接金屬波紋管
焊接金屬波紋管是把一定寬度的金屬薄板沖壓成波形墊圈式的波片,再將兩個波片內(nèi)周進行焊接,制成V形半成品.將數(shù)個半成品重疊起來焊接外周。最后焊上前后環(huán)座.即形成規(guī)定的波紋管,其主要工藝過程為:波片的沖裁和成形→清洗→內(nèi)縫焊接→外縫焊接→焊接前后座環(huán)→檢驗→熱處理→檢驗。

一、沖裁和成形
波片的沖裁和成形可以一次完成。波片的形狀對波紋骨性能影響較大。目前有兩種模具.一種是采用金屬模,另一種為聚氨酯橡膠沖裁成形模。由于前者沖模端面是成型曲面,精度要求高,制造困難,并且對模工作量大,難以修正凹凸模刃口間隙,后者結(jié)構(gòu)簡單,制造容易,沖裁成形過程中凹凸模之間錯動較小,一般不會劃傷波片。
二、清 洗
波片的清洗是保證焊接質(zhì)量的重要條件之一,尤其是內(nèi)外周焊縫處的清洗。波片需用洗滌劑清洗、酸洗、中和、清水沖洗烘干,再用丙酮浸泡、擦凈。
三、焊 接
波紋管的焊接是屬于精密焊接,故操作室內(nèi)要有完備的空調(diào)和空氣過濾調(diào)節(jié)系統(tǒng),以保證恒溫、恒濕、無塵埃。波紋管的焊接不用焊條,而是在可控氣氛中(工作氣體為Ar,保護氣體為Ar+N2)進行熔合焊,以避免在焊接處形成焊渣,影響波紋管材料的固有特性。為了在熔融時不產(chǎn)生表面應(yīng)力,要將焊接部位施焊成半圓球形,單層波片其焊菇通常為波片厚度的2.2-3倍。雙層波片為波片厚度的4-5倍。波距要均勻、焊菇形狀對稱。焊接工藝多用微束等離子焊。這類焊機我國已定型批量生產(chǎn),如LH-16型微束等離子弧焊機。波片內(nèi)周及外周焊接采用的夾具結(jié)構(gòu)分別如圖9-28、圖9-29所示。使用隔離圈目的之一是阻止焊接時所產(chǎn)生的熱量傳向波片的其他部位。焊接速度為1-1.2m/mim。

四、質(zhì)量檢查
在波紋管的制作過程中,質(zhì)量控制極為嚴(yán)格。如制作波紋管的板材,要進行金相顯微檢查其晶粒的大小排列和板材的硬度;對關(guān)鍵性的焊點和熱影響區(qū)域也要進行顯微檢查。以了解焊接的深度、焊菇的形狀和對稱性,全部焊縫要進行氣密性檢查。通常采用氦質(zhì)譜檢漏儀檢漏。真空泄漏率1*10-10mL/s。此外還要精密測量其波紋管的彈率、伸縮特性、力的松弛和滯后性等。
五、波紋管的熱處理
焊接金屬波紋管。材料采用AM-350、0Cr17Ni17Ti、0Cr15Ni17Mo2Al沉淀硬化型不銹鋼。焊接后須經(jīng)熱時效處理將奧氏體轉(zhuǎn)變成馬氏體,并使馬氏體中析出金屬化合物,沉淀出硬化相,從而找得高強度、較高的塑性及屈強比(δs/δd>0.8-0.9),以AM-350材料的波紋管為例,其熱時效處理須經(jīng)真空爐在850℃進行淬火處理,再進行-80℃的低溫處理(致冷劑為F12),以達到增加彈性和穩(wěn)定尺寸的目的。

