鋁鎂合金管焊接技術(shù)例舉

工程：10000Nm3/h制氧工程冷箱內(nèi)鋁鎂合金管道；材質(zhì)：AlMg4.5Mn；材質(zhì)規(guī)格：a616mm×8mm～a150mm×4mm等；焊接數(shù)據(jù)：管壁厚6mm，間隙：4～6mm；焊接層數(shù)：2層3道。

2.1 焊前準(zhǔn)備

2.1.1 坡口加工及焊件清理

如圖1所示：坡口采用機(jī)械加工而成，為了方便焊接一般采用V形坡口，。其中影響焊接變形的主要因素有：1焊縫截面尺寸越大，產(chǎn)生的熱量越多，變形越大。焊件坡口周?chē)枰M(jìn)行清洗工作，在焊接操作范圍內(nèi)一般采用鋼絲刷焊件表面的污垢和氧化膜，必要的時(shí)候采用冰酮清洗，直至污垢和氧化膜消除，為焊接創(chuàng)造良好的外部環(huán)境。焊絲通常采用冰酮預(yù)先清潔，后用溶液進(jìn)行清洗，再用清水漂洗；工序完成后再用硝suan（濃度為25%～30%）進(jìn)行鈍化處理，后用熱水清洗干燥后放入烘箱。

2.1.2 焊接組對(duì)與定位焊

焊接組對(duì)看似簡(jiǎn)單學(xué)問(wèn)很深；組對(duì)時(shí)可參照焊接工藝參數(shù)：操作：手工鎢極弧焊方法；鎢極直徑：3.0～4.0mm；鎢極伸出長(zhǎng)度：3.0～4.0mm；焊絲直徑：3～4mm；噴嘴直徑：14mm；氣流量10～12L/min來(lái)進(jìn)行。組對(duì)時(shí)先將襯環(huán)與左端管段的內(nèi)外壁進(jìn)行定位點(diǎn)固焊，然后將右端管子套入襯環(huán)點(diǎn)固焊。焊接過(guò)程中，盡量保持在10-20㎜范圍內(nèi)，伸出長(zhǎng)度增加則焊接電流下降，母材熔深減小，反之則電流增大熔深增加。

2.1.3 焊接預(yù)熱

焊接預(yù)熱是正式施焊前必須要準(zhǔn)備的工作之一；一般方式采用氣焊槍加熱，火焰溫度不宜太高。

2.2 焊接工藝規(guī)范

在實(shí)際操作當(dāng)中，我們發(fā)現(xiàn)選用較大的焊接電流和較高的焊接速度能有效的保證鋁鎂合金焊接的工藝性，實(shí)際操作采用電弧電壓在22～28V，焊接電流控制在210～240/A；多層焊采用循序漸進(jìn)的方法逐層填充，而不是一次性填滿。具體操作可采用先焊管的一端，而后再焊另一端的角焊縫，后采用中間填充。如何在滿足鋁鎂合金材料使用的前提下，消除焊縫中的氣孔是鋁鎂合金焊接工藝質(zhì)量前提保證，也是我們?cè)谌粘９ぷ髦行枰暤膯?wèn)題。應(yīng)當(dāng)注意的是焊層間需要及時(shí)的清掃，防止殘?jiān)挠嗔?。（如圖2）。

2.2.1 操作要點(diǎn)

操作要求一是要有進(jìn)行堆焊試驗(yàn)，條件具備時(shí)在正式開(kāi)始；二是引弧操作需要先進(jìn)行穩(wěn)定前的嘗試引弧操作；三是焊絲送進(jìn)時(shí)角度的選擇，一般與焊縫表面的夾角為15度左右，使焊絲端部始終處于氣保護(hù)中；四是針對(duì)鎢極觸及焊絲或熔池的現(xiàn)象，應(yīng)該操作停止，進(jìn)行清理后再次實(shí)施。設(shè)備需要密閉來(lái)保證溫濕度，一般溫度115——120度，壓力在0。

2.2.2 其他相關(guān)要求

一是環(huán)境相對(duì)濕度要控制在80%左右，若是在惡劣天氣下或者大風(fēng)天氣，應(yīng)該注意氣的保護(hù)；二是氣純度要保證，注意氣瓶?jī)?nèi)壓的高低，若太低應(yīng)停止使用。

3 結(jié)語(yǔ)

手工鎢極弧焊焊接鋁鎂合金管道，氣孔的形成與多種因素有關(guān)，需要及時(shí)在工作中查漏補(bǔ)缺，從焊接工藝、操作、內(nèi)外部環(huán)境上進(jìn)行分析和探討，找到影響氣孔形成的原因，并對(duì)癥下藥。（1）T型坡口對(duì)接（常用于薄板）向上立焊時(shí)，常用直線型、鋸齒形、月牙形運(yùn)條法施焊，弧長(zhǎng)不大于6mm。對(duì)施工操作人員應(yīng)該加強(qiáng)理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的雙重結(jié)合，提高安全生產(chǎn)意識(shí)和保證焊接施工質(zhì)量。

鎢極弧焊之所以比其他焊接方法更有廣闊的應(yīng)用范圍，主要是由于其具備下列特點(diǎn)：

1、焊縫質(zhì)量高。因?yàn)闅獾母邷胤€(wěn)定性好，在高溫下，不與電極或熔化金屬起化學(xué)反應(yīng)，被焊金屬材料中合金元素不會(huì)燒損，氣沒(méi)有腐蝕性也不溶于金屬，不易引起氣孔。

2、電弧熱量集中，功率密度大，熱影響區(qū)小，焊件變形小。由于氣是單原子氣體，高溫時(shí)不分解，沒(méi)有吸熱作用，與其他氣體相比，熱容和熱傳導(dǎo)系數(shù)都很小，所以在氣中燃燒的電弧，熱量損失小，產(chǎn)生的溫度高，對(duì)電弧穩(wěn)定也很有利。

3、適用范圍廣?？梢院负谏鹳|(zhì)、不銹鋼、高溫鎳基合金，也可以焊有色金屬以及活性金屬（例如鋁、銅、鈦及其合金等），也可焊0.5毫米的薄板到2.5毫米的中厚板；可進(jìn)行全位置焊接。

4、弧焊是明弧操作，便于對(duì)電弧、熔池、熔滴過(guò)渡的觀察，有利于操作者在焊接過(guò)程中及時(shí)調(diào)整各種參數(shù)從而保證焊接質(zhì)量。

5、容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化控制，除帶型而的不規(guī)則焊縫采用手工焊外，縱向焊縫和周?chē)缚p均可采用自動(dòng)焊。

6、不需要涂料和焊劑，焊后不需清渣等輔助工序，提高了生產(chǎn)效率。

鋁及鋁合金氣焊焊接特點(diǎn)

①鋁與氧極易化合，在常溫下，鋁及鋁合金表面即有一層氧化鋁薄膜。在高溫下，鋁更易被氧化。在焊接過(guò)程中，難熔的氧化鋁薄膜會(huì)阻礙金屬間的良好結(jié)合，給焊接帶來(lái)困難，造成焊縫夾渣和成形不良，而且氧化膜還吸附較多的水分，焊縫易產(chǎn)生氣孔。

②氫來(lái)源于工件和焊絲表面吸附的水分或焊粉中的潮氣。

③鋁的熱導(dǎo)率比鐵大一倍，凝固時(shí)收縮率比鐵大二倍，所以鋁焊件變形大，且易產(chǎn)生裂紋。

④鋁及鋁合金由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)時(shí)，沒(méi)有顯著的顏色變化，因此熔池溫度也較難控制。由于鋁及鋁合金在高溫時(shí)強(qiáng)度很低，溫度稍高便會(huì)造成金屬塌陷和熔池?zé)?

防止鋁板被氧化的方法有哪些?

一、加強(qiáng)軋制油的管理，其含水量控制在0.04%以下。

　　二、包裝箱的木軸、箱板的濕度不大于18%,包裝保溫鋁板的溫度不大于45℃。

　　三、加強(qiáng)空氣干燥的管理，確保壓縮空氣中無(wú)水。

　　四、由低溫區(qū)運(yùn)入溫度高、濕度大的地區(qū)時(shí)，不要立即開(kāi)啟密封包裝，車(chē)間、倉(cāng)庫(kù)房頂有漏雨、雪的地方，不應(yīng)放置保溫鋁板。

　　個(gè)人都能使用的技巧：取堿若干，放入水中，加熱至沸騰，放進(jìn)鋁板，可見(jiàn)鋁板表面溢出氣泡，過(guò)程中需要保持堿溶液溫度，鋁板表面氣泡消失為止，鋁板用清水沖洗，一定要沖洗干凈，冷卻風(fēng)干即可。