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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." x" p( [5 r4 r* h: V5 F# V
寻求有经验的同行指点
7 i% [( \$ X9 I1 |0 F: e8 [: g
7 p, X  P( i& d: @5 e: Z; i[ 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:
* ~6 C- U$ E( K- z- u0 l  h' N: L6 d铝镁合金管道的焊接施工  Z' A9 J* [! G/ ~
5 P/ D( Y5 O+ R2 ~& d
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。
; r5 Q- J# q& C  s  s$ r) b5 b" I. n# ~2 j! ^, t
  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。
# B6 G/ Y# B5 f" L% n, Q2 v: w  S! ^$ @; f( {4 g
一:铝镁合金管道的焊接特点9 z! `3 a+ K# {  z8 \0 C

/ z( R2 I* r/ b( _% _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。
4 J5 J2 K4 `8 U# ]" G6 X) ]& t, I3 l* `; [- b" Q4 {. N8 V
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。  ?/ d$ M0 m7 U5 _* m3 P
& _' A9 G* p+ q: K
3: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。2 P  r% c9 S5 o# M' m# D
; f( D* G2 E3 Z! 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。
! d8 p4 `+ A# b% L; B- O/ `1 L* k* V$ T, [8 k  k! _
5:铝镁合金膨胀系数大,在焊接过程中易产生较大热应力。
+ p7 S. Q! R! i
  V* u! M0 b! t/ o- v二:铝镁合金管道的焊接施工工艺! z% M; D6 t' H, ^: Z; v

: {' g; A8 `# K5 [3 W3 J2 j1:铝镁合金管道的坡口加工,清理及组对:% Q# c+ {4 I8 X4 u9 Q. \) R

6 B$ o, {$ p: C; ^8 q7 Q/ Y+ m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。
3 ]7 @" s" h4 E7 Q, p
7 i: G5 J/ t8 N1 w7 ^# I①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。
: t6 T7 ]. o0 f  e2 E7 L
) f& G8 }# }1 K7 D' L# I( U②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/ Z( P- m3 m  k, D8 p

* V4 i' J" ?9 b1 M8 }2 分钟,用清水冲洗干净,室温干燥后即可组对施焊。
; h+ n; O* _1 B+ R: R2 o  V( V& K+ H6 s
一般清洗完全干燥的管件要在 8 小时内进行组焊。
2 M) }' p$ v' c9 N# e
7 E* c$ q; f5 e$ ^2 U1:铝镁合金管道焊接材料的选用:7 {2 Y, Q! d* i# O+ l. z) A7 C
) a% \, S" O  O0 u' N; H
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。6 Q7 L" P; @: G$ w0 c

. C$ v# v# V/ v②氩气纯度不低于99.99%。( ^, `6 |( [7 {" r

4 X/ _1 g; O8 a8 n- Y③未经光化处理的焊丝要整体清洗。
  D1 H* H! F9 m  Z! [) o* i4 W( c9 F8 k0 Z
2:焊接工艺:
! B  r2 ^" k, u, o3 i
2 x: b# x  c1 N8 V9 H+ @焊接规范参数表
& \5 k' f2 L& T2 w3 {% a5 Q6 J# }/ @8 N) T# m6 B
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。
) D4 @7 O% G) }; |. }- ?4 U- }5 F3 Z
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。1 L% z" [! }) ?: V9 q, _7 V3 E
6 r' P1 q4 _( D! }, z/ v* v1 k
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。5 @. V6 v) I/ W- y

$ U$ K. \5 \7 x, z- C  C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。" @7 N* A! l7 t; }( X. z0 t0 _

8 k$ p' k& \5 ~9 E5 m焊接施工环境条件$ ]* q* N) m2 P+ A3 j1 ]1 Z

2 ?/ A; ~; p% C* n①环境温度不低于 5 ℃。4 ~% c% Q! S: F4 z

( C8 S8 k; T9 s( `0 X# Z3 j: i9 X. z②相对湿度在 80 %。
" f  N% a, U( V$ }
* ?; j3 q( s! [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。# w- B1 o5 N. U2 C: C' t

8 [6 B+ m% f6 Q8 z5 A, B$ v施工时应注意事项3 s& F; f: k( y$ h* Y5 H

7 `: O/ }' W7 c/ \+ |' A( z①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。
, ~5 x' y  l6 h2 z/ N- }0 Y3 e4 Y" g. l' P( x2 m
②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。
* o% }; Y7 ^5 w( x" d% x  X! ?1 H* }0 ~6 c
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3 c$ g7 N/ n8 r5 }% U

8 q, ?% {% l8 Y+ P关键字:MIG自动焊  
% _4 k2 k) y; @
  w# O" B5 \' d6 S6 W1 铝合金焊接特点  * {% R7 S2 {" s! U
    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。   4 i, U1 F# f7 p! l; z
2 焊前清理  5 J) K& w  }6 Y" H
    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。  
4 L/ A3 f- J' H% h8 n3 焊接工艺  / A# Q8 J8 v/ @: \7 G' r8 B
    (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。  
6 U9 ^: c7 o. b    (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。  ( k( c9 e7 e0 p- Q/ t6 d0 t' N
    (3) 焊丝选用SAF 产ER5356 ,规格为<1.2mm和<1.6mm的盘状焊丝。  1 I, ^' c+ Y! v, t# V! y+ \
    (4) 采用纯度≥99. 99 %的高纯氩作为保护气体。  ' h) }2 K" G7 n9 r: v
    (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。  
! b: m  R/ @2 X0 v0 v( u6 U! P4 焊接检验  
- i; q& G4 h6 O$ U    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。  
# c- l3 H1 x4 e( x- |0 M5 结 论  + E# I# I* H9 V' e& R
    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!
% M) n% ?! F9 ~4 V: k# i2 f! K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., b% ~" d( G$ f
把技术和电焊班都搞蒙了,还需要二楼指点
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