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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.' o6 S" K1 t" U
寻求有经验的同行指点
4 c4 n0 m# b1 x+ x' W; o1 y
! l+ S7 C/ y! W[ 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:' X/ o2 N3 o) b: H
铝镁合金管道的焊接施工3 w, D& |$ l. d) X) y
" F- \$ s8 o5 b
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。  d/ Z/ a1 X1 s9 Y3 A4 \

6 e5 M7 ?) F% ^$ U, @& `  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。/ {- w) H, T! n' I: h5 j
2 m  ]7 p% c, {! @4 Y- |
一:铝镁合金管道的焊接特点. d, b8 O: f  ^! L* X" o9 w

  l0 Q& N( c: p- `- C+ V  Z: H1: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。
- b8 I% H4 t5 E3 a4 ^+ W5 d" v8 z# E/ }9 h* J$ x7 B
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。/ z6 m3 G2 d+ c! a" K

! D. l* r4 ]& k) o3: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。( z# C' X/ b6 ~. w5 p. z& x# B

/ x. J* `8 c. p: L4: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。' X) C1 Q+ C( \% f. N$ J  w
9 E5 u1 V1 w& U1 q
5:铝镁合金膨胀系数大,在焊接过程中易产生较大热应力。6 Y& Y2 R7 r+ b* g

: o1 K" ~8 m# J: k" K" }/ k二:铝镁合金管道的焊接施工工艺
1 Y+ s1 q1 n6 K9 B" D# J
8 e2 e7 B- i: C! Z! M4 g1:铝镁合金管道的坡口加工,清理及组对:
" \2 K) K$ \0 D
5 n7 Z# T2 ]* y6 Y9 E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。2 n; x& }; g3 L5 C
- e* ]* l- H5 V, c
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。
, W: q4 R6 Z& H! I/ @1 I1 G% K7 [% e/ {& Q
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
* U2 B0 y0 x% W1 m8 |0 h8 g2 `2 g" n" r3 f5 I& H, \" M4 q- D
2 分钟,用清水冲洗干净,室温干燥后即可组对施焊。2 @! M) F! M, }/ w* i, K$ W

% y4 K5 D" j2 m一般清洗完全干燥的管件要在 8 小时内进行组焊。
) y2 k9 h+ i7 i; F& U+ f$ g7 `6 i- c8 d+ s) p/ ?# F
1:铝镁合金管道焊接材料的选用:
: S" x2 `+ w  I7 U; p  N0 A; G
: q( s! P% _) _$ c①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。  W9 _" q" T6 W

2 W+ F4 F( S6 A* g5 r% e  O) E2 V②氩气纯度不低于99.99%。
, l4 O$ b4 ]1 m
# o8 C4 R2 `# w# i4 p③未经光化处理的焊丝要整体清洗。
! f' U: e4 x* K* `4 ?
2 v5 v! {# m! O; @" d2:焊接工艺:; ^6 }3 [+ w7 t4 s7 P; O6 C
. N6 G; {4 o6 U  @  _$ _: s3 I) W
焊接规范参数表  ~+ n( l4 t7 U; {# B6 Z
- F0 }/ E* `# b5 X
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。
7 m3 p8 Q7 f  ^! G# E- n6 D
4 `8 a; g( C3 _( y% o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。" L7 Y) U7 Q$ H0 |' B

. z1 A9 U- e8 S- }! p8 I& A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。
% |0 N& v9 E+ r) Y
% o5 a0 a/ I' E3 U. ^- k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* j+ g, |" |, M# P5 k
, E' T) g8 U$ [9 _$ Q& J. X$ q焊接施工环境条件
; L1 m* T6 Y$ _6 O  J: x
5 ^+ ^4 h& l6 I, h* n5 P( i①环境温度不低于 5 ℃。
$ @& ]: O8 {  g  [) G7 m& x, [9 b: [% {+ y0 ?3 p8 X
②相对湿度在 80 %。% ?2 K' o" P) |8 X9 [: y4 q

9 z* A. ~- ~5 A8 ]+ K. g& s" I5 ?③焊接区域应设置适当的防护措施,使其不受风、雨、雪的侵袭。: T: g" n2 t  t
4 ]# n) y/ a# A+ {5 T
施工时应注意事项& C% }. A3 t4 p7 ^5 S5 ~" B
& K5 W3 x2 _: Y# G
①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。  Q: W- C/ {5 y$ g7 V7 p

' Y6 L, F/ C& H2 g4 S+ t②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。
: r; o9 k- M" f0 _" E! U) p1 Q) Z/ G( f' }! k! Y
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) ~- S8 D+ L/ b* q3 \8 o

* l4 k% Y7 i8 A; v9 _8 l" l% Y0 p关键字:MIG自动焊  9 t+ }) P! L2 E9 S+ p$ g

9 @% U) I! Z* d2 k. d1 铝合金焊接特点  
2 ?6 [3 A2 y: }4 p    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。     A2 W" Y0 q5 \  w. v1 ^
2 焊前清理  $ ]% t) p+ c: R: y1 `! C, b
    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。  
! t! E+ Y7 d% W5 n3 焊接工艺  1 i* F7 N& d# s7 X, w
    (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。  
+ z. V$ e. @, e, G    (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。  8 m( \1 v$ P6 ^2 C; \) C# r
    (3) 焊丝选用SAF 产ER5356 ,规格为<1.2mm和<1.6mm的盘状焊丝。  . I' K$ `3 u) }# y1 J5 x
    (4) 采用纯度≥99. 99 %的高纯氩作为保护气体。  
3 ^/ a. E9 v9 f    (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。  / X1 E9 f. O& s% Q' d. i
4 焊接检验  
& y. f# Q( O' [! l( b+ \    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。  # _# @* x; U' y! F7 f$ ?5 D
5 结 论  
1 }' c# W+ z' ?/ D, l    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!7 n4 q) V8 d" j9 ^' o: @
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.
% ?* x0 D4 m1 c: p! ?. k把技术和电焊班都搞蒙了,还需要二楼指点
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