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[已解决] 5052铝镁合金料仓焊接变形

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发表于 2007-5-22 19:56:02 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国新疆伊犁哈萨克自治州

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单位目前在施工5052材质的铝镁合金料仓,也采取了很多措施也参考了很多资料,但是在焊接筒体环缝时变形太大,另外错边量也过大.
: m- F1 ?0 A- p8 E1 r# ?寻求有经验的同行指点4 j' t( G/ L3 D0 e

9 ]5 m! i- b1 P" `! {[ 本帖最后由 liuhob 于 2007-8-12 23:18 编辑 ]
发表于 2007-5-26 14:15:24 | 显示全部楼层 来自: 中国山东临沂
参考:  w4 {$ w# `1 S$ m
铝镁合金管道的焊接施工3 \8 W" s' B& y. i. }7 e6 Z

* x. N' }( C/ Q& s: r7 L本文就制氧设备中铝镁合金管道焊接工艺特点进行了分析,在1#6000无氢制氩改造施工中采用手工氩弧焊方法,通过合理安排施工程序,严格执行焊接工艺规范,保证了焊接接头质量,圆满结束改造项目。现就在这次改造过程中,就氩弧焊焊接的实施作一下小结。3 ?& `" g2 V, T1 i- y& U- w
" ^; D6 R& D( I
  铝镁合金具有良好的耐腐蚀性和较高的低温强度。目前广泛应用于制氧设备和化工工程中。    铝镁合金与黑色金属相比具有特殊的物理和化学性能。采用钨极氩弧焊方法和相应的工艺措施,能有效地防止各种焊接缺陷,获得满意的优质接头。8 m1 ~! U; h+ P$ [) u" J

# [. _) v% X; d& @+ g一:铝镁合金管道的焊接特点8 C/ C; {4 p2 H9 z
+ ^8 x7 N  j2 N/ B- j
1:铝镁合金熔点较低,但它在高温下与氧亲和力强,易形成高熔点的 氧化膜,严重妨碍母材与填充金属良好地熔合,从而焊缝易产生氧化物夹渣,未熔合等缺陷。; l) W7 w; Z/ h/ U4 n# ]
* f; c+ V0 m4 u8 x; T) L
2:铝镁合金熔点低,易熔化,但其比热和熔化潜热大,导热率大,局部加热较困难。
" }) h4 C# K* {6 U% T' e  U1 X) j& k" x
( D2 h8 X: Q, w3 P/ b7 W3:铝镁合金熔化后高温下可熔入大量气体,在焊后冷却凝固过程中来不及析出,易出现气孔。6 F# d2 S/ S8 L( q/ m+ M
# N: c  u: D: C/ N7 l
4:铝镁合金在高温下的强度和塑性低,易产生塌陷,并且它从固态到液态时颜色无明显变化,使操作者掌握温度较困难。
1 q$ ?7 `* M( W4 p/ T& Z" ~
% b( W  Z$ t4 @6 P1 N& v& U( q# ]* D5:铝镁合金膨胀系数大,在焊接过程中易产生较大热应力。
" H* ^1 K. k& l0 x7 \+ m) l8 @6 f! m8 f4 ~* D2 P) N7 h3 ?
二:铝镁合金管道的焊接施工工艺7 |+ J0 R/ B' c9 I8 B/ Y/ J
8 E/ j3 C( K5 U3 u) ~) L
1:铝镁合金管道的坡口加工,清理及组对:
6 v( ~# M# W1 K, p+ E' m9 |4 Z/ m3 F9 F+ `3 y; n9 D* d
坡口可用铣刀或坡口机,清理焊件的坡口及内外两侧的宽度不少于20mm。" |8 h, L# Q+ P4 `9 v- z
* i. h3 [: ]6 M. u2 l% }
①机械清理:用丙酮或酒精擦试待清理的部位,再用铜丝轮刷及刮刀清理。
: i# L; b( N$ F% p* x! C$ x+ l. B' L
②化学清理:先用丙酮等有机溶剂除油,再用60℃左右5——10%的NaOH溶液浸泡 3 分钟,清水冲洗后,接着用20%左右的HNO3(常温)浸泡
3 \2 g, Y5 L' ~" e4 r4 O4 m  u. r  n3 F/ h* G, J
2 分钟,用清水冲洗干净,室温干燥后即可组对施焊。. q. t, p$ T+ Q0 n7 t
7 A- g9 u" `( M5 }( O) \7 I8 L  x
一般清洗完全干燥的管件要在 8 小时内进行组焊。
* L( S+ R" s9 i; `; G# E% J9 z; O9 H& V
1:铝镁合金管道焊接材料的选用:% o/ a& m0 T" {# v
) v3 f( x: Y0 Z7 s/ d
①铝镁合金管道焊接时,焊丝必须选用含镁量比母材金属含镁量略高的,如:母材为 LF2,焊丝应为 LF3。
! f$ x0 q" K) ^' p+ c. F3 z6 K% r( V7 e9 X
②氩气纯度不低于99.99%。/ Q% K1 [  o7 I  k* B" t3 j8 F

/ |8 t7 o. x& x③未经光化处理的焊丝要整体清洗。1 c( R, ^/ K: I# G$ u- U
7 y& H/ X/ n$ l# r5 i( {1 W" J
2:焊接工艺:
0 K% i  T- o( r9 {! r5 K2 g& {4 i! f' l1 i+ j( J
焊接规范参数表7 _% K6 l5 }* |3 C: s

9 k7 V+ y) a* x" A* _! B, m选用较大的焊接电流,在保证焊透和熔合良好的前提下配合较快的焊接速度进行施焊,要求焊缝内外成型良好。
" S' ]0 K* o: O2 U1 r( A$ ~$ Z
: O6 [+ R' ~: p  g, {多层焊时,层间要用不锈钢丝刷,清理表面氧化膜,对影响下层焊接质量的过高焊肉,弧坑和其它缺陷用锉刀除去。
' J! ^6 q3 ^: N& L
. t! n) g+ p* n; i7 [) }6 b5 o焊接操作过程中应注意保持焊枪,焊丝和焊件待焊部分三者之间的空间位置。焊丝与焊件之间的夹角一般为10——20°,焊枪与焊件之间应尽量保持垂直。
% L# K4 ], k+ S- N) x
* }6 H0 h- C9 w0 d/ R8 R/ p输送焊丝和焊枪的运行速度要配合好,一般采用快送少加焊丝的填丝方法,焊丝端部要始终处于氩气的保护范围之内,防止氧化膜形成。' k  l! b( c8 L3 n6 _" U
- f: K* M# {' ~, p
焊接施工环境条件) f" n) r6 }" N& q  q; _  @$ V" q/ \
5 ~, p* u3 b' b! o1 h
①环境温度不低于 5 ℃。
# ~6 i" K, k+ g$ c' z2 w+ }+ ?' w" `/ m" A' C2 u5 q, d
②相对湿度在 80 %。' X1 t6 x7 j& Y

6 L/ Q3 c# n: [& e9 h) h" R③焊接区域应设置适当的防护措施,使其不受风、雨、雪的侵袭。
! E1 `& z7 {6 W/ s. _" W* s' Q  k& A
施工时应注意事项0 @7 L1 Z* P, J, a9 b! \) ^

& x; t. y6 _' R* K! `2 m7 u# [  p①施工现场应保持清洁,焊工应穿干净的工作服,带干净的手套。2 w" M+ S3 z3 |' a; m' e

( t) E9 H! D5 D  h②焊前应仔细检查焊件,焊丝表面的清理情况及焊机的控制线路、水路、电路系统的工作情况。! W; s9 ]" r9 D
4 P0 D. G5 P* I- @" @6 o" U
③严禁在管道表面任意引弧,焊接前在引弧上试焊,测定提前送氩气,滞后停氩气的数据是否符合工艺要求。
发表于 2007-5-26 14:17:37 | 显示全部楼层 来自: 中国山东临沂
MIG自动焊在铝镁合金焊接中的应用
0 q! X, e& G7 ]& j' V
+ U7 A. ?2 y$ Y  _. @7 @5 }关键字:MIG自动焊  # H' B+ @8 Z6 R" B0 h  g% D0 F
( j7 b6 r+ U  L. D0 {
1 铝合金焊接特点  
' R. D1 `8 ^# U: ~; t. I' ^    材质选用5A02,属于变形铝合金,不能热处理强化。铝镁合金化学性活泼,表面极易生成难熔的氧化铝薄膜,熔点2050 ℃。这层氧化膜不溶于金属且妨碍被熔融填充金属润湿,焊前要清理这层氧化膜。铝合金导热性是钢的5倍,焊接热输入大,焊接变形难控制。焊接过程中熔体易吸氢,焊后冷却凝固过程中来不及析出便在焊缝中形成气孔。板材厚度在6~50mm ,从熔焊深度角度考虑, TIG适于焊板厚小于3mm ,MIG单面熔深可达6mm,选用熔深大的MIG焊,可提高效率。   & Q! _, O( s9 P/ i! X$ `7 i3 _
2 焊前清理  ! `8 `. Q7 z, o9 d6 [( M+ b3 i8 p
    清理是除去焊口及附近的氧化铝、油、水分等,减少焊缝中的氢气孔。采用钢丝轮打磨及丙酮清洗的方式使其露出金属光泽。清理完成至焊接不超过2 h。TIG焊时,大于10mm的厚板采取预热,对MIG焊,不进行预热处理,减少对其抗应力腐蚀开裂性能的影响。  
+ o. s1 j7 U' _& U# A# U$ l& o3 焊接工艺  * z; s, r6 d5 B+ G" o
    (1) 对接焊缝选用6mm板材,采用V形钝边坡口,坡口角度70°,钝边1~2mm,单面双层焊。角接焊缝选用6mm+25mm不等厚板材,内焊缝V形钝边坡口,坡口角度70°,钝边1~2 mm ,外焊缝不开坡口,双面焊。  
& i2 ?% F% z9 i) W  n    (2) 焊接电源采用法国SAF480加送丝机构,配变位机等专用辅助设备,实现焊接过程的自动化。  
5 h5 A0 }" r) i; [+ Y6 X    (3) 焊丝选用SAF 产ER5356 ,规格为<1.2mm和<1.6mm的盘状焊丝。  1 T: i8 |: S9 U' B9 w$ ]/ B
    (4) 采用纯度≥99. 99 %的高纯氩作为保护气体。  
" j1 N6 f) W' E$ _    (5) 焊接方式采用射流过渡打底,采用脉冲过渡盖面,保证内在及表面焊接质量。  
/ f, e) ^; i2 C( }. [/ B4 M4 焊接检验  
* i3 k* U; e" d. P    对接焊接试板按照JB4730 —94规定进行X 射线探伤,焊缝评定为Ⅰ级或Ⅱ级,满足设计要求。按照GB/ T228 —2002、GB232 —98 、JB/ T9071 —99 规定进行力学性能试验,试样抗拉强度达到185~198MPa。弯曲180°拉伸面无裂纹,弯曲直径24mm。工艺评定试验合格。根据工艺验证报告编制焊接工艺,指导批量焊接罐体,焊缝探伤、水压、气压、密封性SF6气体检漏等试验均达到设计要求。半年多生产近1 000件合格产品,证明了这项MIG自动焊工艺的稳定性。  
7 ^3 x2 ?5 v4 E5 结 论  
% K& D4 C# n/ M4 m2 R  Q. ]0 u  T    MIG自动焊工艺质量稳定、生产效率高。铝镁合金焊接时产生气孔的倾向大,必需严格进行焊前清理,控制母材清洁度。处理好起弧、收弧,避免焊接裂纹、气孔、未焊透等缺陷。保持焊接工艺参数的稳定性。最好采用自动焊的方式,降低焊接质量对焊工技能的依赖。
 楼主| 发表于 2007-5-28 11:02:38 | 显示全部楼层 来自: 中国新疆伊犁哈萨克自治州
很有收获!
9 x" W6 K8 J: a$ D% [& K2 L我们公司现在采用的是手工钨极氩弧焊,焊机是山东山大奥太电气有限公司生产的:逆变式交直流脉冲氩弧焊机,焊丝采用的是上海斯米克公司生产的丝331.料仓直径5米,高度21米,现在在焊接环缝时不但变形严重,而且密集气孔很多.
/ d0 m1 \+ T, x, K# A  D3 J& _$ F把技术和电焊班都搞蒙了,还需要二楼指点
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