5052铝镁合金料仓焊接变形

gkfine2826

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.
寻求有经验的同行指点
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! l+ S7 C/ y! W[ 本帖最后由 liuhob 于 2007-8-12 23:18 编辑 ]

折桂使者

参考：
铝镁合金管道的焊接施工

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。

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。

一：铝镁合金管道的焊接特点

  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。
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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. 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。

/ 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。

5：铝镁合金膨胀系数大，在焊接过程中易产生较大热应力。

: o1 K" ~8 m# J: k" K" }/ k二：铝镁合金管道的焊接施工工艺
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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：
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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。

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。
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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
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2 分钟，用清水冲洗干净，室温干燥后即可组对施焊。

% 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。
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1：铝镁合金管道焊接材料的选用：
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: 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。

2 W+ F4 F( S6 A* g5 r% e  O) E2 V②氩气纯度不低于99.99％。
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# o8 C4 R2 `# w# i4 p③未经光化处理的焊丝要整体清洗。
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2 v5 v! {# m! O; @" d2：焊接工艺：

焊接规范参数表

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。
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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。

. 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。
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% 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。
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, E' T) g8 U$ [9 _$ Q& J. X$ q焊接施工环境条件
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5 ^+ ^4 h& l6 I, h* n5 P( i①环境温度不低于 5 ℃。
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②相对湿度在 80 ％。

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。

施工时应注意事项

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。

' 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。
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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。

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MIG自动焊在铝镁合金焊接中的应用

* l4 k% Y7 i8 A; v9 _8 l" l% Y0 p关键字：MIG自动焊  

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。   
2 焊前清理  
    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) 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。  
    (3) 焊丝选用SAF 产ER5356 ，规格为<1.2mm和<1.6mm的盘状焊丝。  
    (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。  
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。  
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。

gkfine2826

很有收获!
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