航空液冷管道红弯焊矩嘴改进及应用

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【摘要】航空液冷管道一般采用航空铝管，直径从12mm至60mm不等。在红弯过程中，由于之前的焊矩嘴品种单一，加热面积小，效率低，火焰集中，很难对铝管红弯处进行加热，导致铝管加热不均匀和过烧时有发生，造成铝管外壁有明显变形和发黑，严重时甚至开裂，大大影响到航空铝管弯制质量。本文主要研究的是对老式焊矩嘴进行改进的方法，用成套焊矩嘴代替原本单一的焊矩嘴，解决铝管加热不均变形和过烧问题，并使之满足所有规格的航空铝管弯制。

【关键词】管道；变形；弯制

1.引言

目前，我国航空航天技术正处速发展的时期，更新速度很快，产品也越来越多，对其产品质量的要求也越来越严格，尤其是航空液冷管道的质量。

航空产品液冷管道普遍采用航空铝合金管，管内充有腐蚀性较强的冷却液。而航空液冷系统设计较为复杂，往往一根铝管会有3-4处折弯，每一处的折弯都可能是未来整个液冷系统的泄漏点，因此铝管弯制质量的好坏直接影响到液冷系统使用寿命的长短。

2.传统焊矩嘴的缺陷和原因分析

市场上的焊矩嘴品种较少，结构单一，均采用直口，且出气孔较少，一般为4个孔，存在着加热面积小，效率低，火焰集中且不可调的缺陷。在红弯过程中，操作者必须不断调整加热区域，完全凭借个人经验移动火焰，并以小火焰缓慢加热，不仅大大降低弯管工作效率，稍有不慎就会出现因调整火焰不及时引起的过烧、氧化发黑，从而造成加热后铝管红弯处晶粒粗大，在红弯处锯开后能够观察到明显的凹坑和划痕，严重时会产生变形、裂纹等大缺陷，而这些缺陷都将在液冷系统投入使用之后成为极大的安全隐患，进而严重影响到整个液冷系统的使用寿命。

液冷管道的外径不同，每一根管道红弯数量和弯曲半径各异，因此对火焰范围的大小和加热速率的要求也不同，用老式单一的焊矩头显然无法满足各种规格液冷管道的弯制需求。

3.改进后成套焊矩嘴具体实施方式

针对老式焊矩嘴存在的加热面积小、火焰集中且不可调的缺陷，现将焊矩嘴的出气孔设计由原先单一的4个孔，增加出气孔分别为2个、4个、6个、8个、10个的焊矩嘴系列组套，将原先的直口变为喇叭口，完全能够应用于H01-6A、H01-12A两种规格的焊枪。

使用成套焊矩嘴进行航空铝管红弯，火焰可集中、可扩散，加热面积大大提高，操作者无须调整加热区域即可轻松将铝管加热至指定温度，加热速率大大提高，焊矩嘴使用时尚未出现因加热不均或过烧导致铝管出现变形、发黑现象。

4.改进效果

用两组技能水平相近的操作者进行了对比测试，A组使用老式焊矩嘴，B组使用改进后的新型成套焊矩嘴，两组进行相同规格液冷管道的弯制，实际情况如下表：

A组。加热时间为3小时，红弯温度400℃，4小时内完成弯制数量3根，缺陷现象为变形、发黑。

B组。加热时间为1.2小时，红弯温度350℃，4小时内完成弯制数量12根，缺陷现象为无明显变形。

为进一步验证新型成套焊矩嘴的红弯效果，再将B组部分成品红弯处锯开后，发现其内表面无明显凹坑和突起，红弯温度可受控制，避免铝管过烧和氧化，外表面无任何变形，满足工艺要求，使用新型焊矩嘴完全能够确保红弯后的航空铝管100%满足航空工艺和质量的要求。

5.结束语

通过使用改进后的成套焊矩嘴，解决了航空铝管弯制时可能出现的加热不均和过烧的问题，完全能够满足各种规格且形态各异的航空铝管红弯需求，大大提高了航空铝管弯制效率，使弯制出的铝管100%符合工艺和质量的要求。除此以外，成套焊矩嘴还适合于波导、盒体、液冷系统等结构复杂的有色金属件的焊接，在未来的航空产业有其更加广阔的应用空间。

参考文献

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作者简介：包玉成（1987—），男，江苏南通人，助理工程师，主要从事囊体材料加工工艺研究。