浅谈锥度长管的加工

摘 要：锥度长管加工过程中应综合考虑多个方面的技术，并且严格按照科学化的程序步骤开展工作。在这种背景下，文章首先从内孔加工、外圆加工两部分着手，探讨了锥度长管的内外加工，进而从准备步骤、硬焊施工、软焊施工三个方面着手，分析了锥度长管的焊接加工。

关键词：锥度长管；内外加工；焊接加工

1 锥度长管的内外加工

1.1 内孔加工

通常而言，锥度长管的内控加工部分是借助数控设施来开展的，通过夹与架的理念，严格执行所设计的图纸的具体要求来开展工作。当进行第一阶段的加工工作时，因为这一阶段的内孔所面对的通常是盲孔类型，其直径大小为φ120mm，但这时所应用的刀杆直径也达到了φ120mm，从而容易产生碎屑排放不通畅的状况，最终发生大刀的工作困境。面对这种困境，应当进行加工工艺的持续改进。通过改变工艺方法，可由原来的内孔一次加工完成后退刀改为分3次加工，3次退刀，这样每次加工的距离短了，产生的铁屑少，解决了因铁屑多并缠在刀尖上而导致打刀的现象。

另外，在加工每段管模内孔锥度时，由于机床导轨直线方向的误差，容易测量发现内孔有倒锥的状况，每走100mm长直径大0.024mm的现象，可通过修改程序进行补偿，消除了设备原因产生的直线方向误差。焊后内孔加工是在数控车镗床上进行，第1、2段焊后，用双夹盘装夹；焊到第4段后，若工件太长，可采用了一夹一架的装夹方法，全部用电感器在内孔120mm处已加工到尺寸的位置找正，使跳动在0.02mm之内，然后进行加工。在加工过程中，由于机床导轨直线方向的误差，若发现内孔直线差为较小，可通过采取调整程序来进行补偿，这能消除机床原因产生的直线方向误差，保障最终管模内孔达到图纸要求。

1.2 外圆加工

内孔加工完成后，在普通数显车床上加工外部。外部的锥度和内孔一致，通常图纸对保证壁厚提出了要求，内孔外圆对轴心的跳动也应在0.06mm以内。按以往的加工经验，7mm长的工件要保证这么小的跳动，按我们现有的加工能力是不可能达到的。可采取的措施是：在车床上夹大端，顶小端，中间装上定心夹箍，校合壁厚，经过反复校合，最终校正壁厚差在0.06-0.07mm范围内。然后在管模中间架上中心架，去掉定心夹箍，按图纸加工外圆到尺寸。外加工部完成后，在自然状态下检查管模外圆径向跳动，最大处为0.15mm。

2 锥度长管的焊接加工

2.1 准备步骤

一是准确尺寸切断。使用切管器或砂轮机准确切断，切断完成后用绞刀或挫刀等锋刃刮削工具去除管端毛刺。二是管端及接合面清洁。接合表面区域应保持清洁，确实清洁至无油渍或氧化物污染，焊接前，其焊接表面应使用不锈钢丝刷或砂布做清洁处理，如有油渍需用工业溶剂清洗，最后用干净布擦干表面及去除杂质，锥度长管特别需要干净无杂质的处理，也是焊接成功的关键。三是不需要使用任何清洁用焊剂，焊接温度介于643～815℃即可。软焊（Soldering）施工时，则可采用无铅无镉的专用焊材及清洁剂。四是锥度长管及配件接头安装。承插接合时，锥度长管与配件均具有原金属的光泽，软焊时，应抹涂适量焊剂于管及配件后再插接。

2.2 硬焊（Brazing）施工

一是施工步骤。首先要调整火焰，可使用氧-乙炔气体，应调整至无色火焰，可从焰心上判断，应避免产生氧化焰。另外应注意焊接区域的加热，注意在整个焊接过程中，保持火焰小量的移动。先均匀加热锥度长管与配件连接处附近的区域，在加入焊料之前，移动火焰交替对管与配件加热，直至达到焊接温度。如需焊剂，则温度较容易控制，只需持需加热锥度长管至熔剂通过“发泡”温度区，呈现完全透明、液化状，如清水般。将火焰从锥度长管直接移至配件接头的凸出部进行加热，直到接头内的溶剂也呈现液态。沿接合处前后轴向移动火焰，使火焰对锥度长管及配件两部分加热一致。

二是焊料的使用。利用毛细作用，在锥度长管及配件接头的接合处添加焊料，应在基体金属被加热至焊接温度后，再加入焊料；此时，可直接将火焰对准焊料的端点。焊接过程开始时，当焊料熔化进入接合处时，仍要注意保持锥度长管与配件的加热，使焊料渗入并充满整个焊接区域。当接合处焊料充满后，就不需要再继续加焊料了，多余的焊料不仅不能提高焊接质量和强度，反而是材料的浪费。

三是焊接类型。垂直焊接：先后将锥度长管及配件接头加热，务必要使两者的加热温度均匀，如果锥度长管过热，则焊料会沿锥度长管滴落而无法聚集于焊接处。水平焊接：先沿锥度长管四周加热，然后再加热配件接头，至于从何处开始加入焊料，则应取决于管件尺寸及操作者的习惯，对大尺寸管件，最好从底部焊接，然后沿四周焊上去，这样，由于连接处的部分充满焊料，在焊料凝固后，就会产生依栓塞，有助于阻止其它焊料流出，加焊料时，管件和接头的温度要高于焊料本身温度。

四是焊接后清洁工作。要去除所有的熔剂残留物，已被检查及耐压试验，在焊料凝固后，应立即使其冷却，用湿刷子或交替冷热处理，使残留物自动剥落，必要时可用砂布或钢刷处理。

2.3软焊（Soldering）施工

软焊施工法在国内较普遍，软焊焊接的施工技术难度较低，以下就从加热步骤进行重点说明。一是锥度长管及配件加热：以喷灯从管件开始加热，接续加热锥度长管，沿径向均匀加热，当加热至约180℃，助焊剂开始呈沸腾奖态，瞬间加热火焰将转为黄绿色（室外无法观察到），加热部位锥度长管及配件会有较光泽，此时为可熔入焊料的温度。二是焊料熔入及处理：暂且移开加热源，以被焊接锥度长管的直径长度的焊条，靠接于锥度长管与配件均合线，使焊材熔化（熔化温度为220～230℃）并因毛细作用将焊料吸入锥度长管与配件的接合面内后，再以喷灯热源稍加均匀加热即完成焊接，但此时不可移动焊接物，以免松动影响焊接品质，冷却后以湿布擦拭焊接处后，焊接处表面呈现光泽颜色，即为成功的焊接。三是施工注意事项说明：软焊施工在周围温度为24℃左右，焊接锥度长管较短时，加热至焊接完成约一分钟内可完成；焊接随管径的增加，加热时间也延长，加热均匀程度就要更讲究，焊材熔入就要多点入锡，而且是在加热方向的对角入锡，是加热均匀的指标。另外，软焊加热过程中如果焊接表面呈焦炭状，且无法将银锡焊材熔入，则表示过度加热，此时应停止加热，彻底重新清洁处理，重新焊接。

参考文献

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