铝合金焊接通用工艺规范定版Word文档格式.docx
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1.GB/T985.3《铝及铝合金气体保护焊推荐坡口》
2.GB/T10858-2008《铝及铝合金焊丝》
3.GB/T24598-2009《铝及铝合金熔化焊焊工技能评定》
4.GBT3199-2007《铝及铝合金加工产品贮存及包装》
5.GBT22087-2008《铝及铝合金弧焊接头缺欠质量》
6.有关产品设计图纸
三、焊前准备
3.1焊接材料
铝板3A21(原LF21)及铝合金型材。
焊丝:
S311铝硅焊丝ER4043直径φ2,φ3,焊丝应有制造长的质量合格证,领取和
发放由管理员统一管理。
铝硅焊丝抗裂性好,通用性大。
3.2氩气
氩气瓶上应贴有出厂合格标签,其纯度≥99.99%,所用流量8-16升/分钟,气瓶中的氩
气不能用尽,瓶内余压不得低于0.5MPa,以保证充氩纯度。
氩气应符合GB/T4842-1995。
3.3焊接工具
①采用交流电焊机,本厂用WSME-315(J19)。
②选用的氩气减压流量计应开闭自如,没有漏气现象。
切记不可先开流量计、后开气
瓶,造成高压气流直冲低压,损坏流量计;
关时先关流量计而后关氩气瓶。
③输送氩气的胶皮管,不得与输送其它气体的胶皮管互相串用,可用新的氧气胶皮管
代用,长度不超过30米。
3.4其它工器具
焊工应备有:
手锤、砂纸、扁铲、钢丝刷、电磨工具等,以备清渣和消除缺陷。
3.5焊前清理
1化学清理:
效率高,清理质量稳定,焊件清理范围一般为坡口及其两边各100mm
区域,用干净棉纱蘸丙酮溶液擦拭或用8%-10%的NaOH溶液浸泡,去除油污并干燥。
2机械清理:
适用于多层焊层间的清理,先用汽油、丙酮等有机溶剂进行表面脱脂,再用直径不大于0.15mm的铜丝或不锈钢丝刷刷至露出铝本色为止,也可用刮刀清理,效果良好。
3.6焊前预热和使用垫板
①预热要求薄板一般可不预热。
壁厚5mm以上的焊件则应进行100~300℃预热。
②垫板使用由于铝及铝合金高温强度低,铝液流动性很好,焊接时易引起熔池塌陷,
故使用垫板承托熔池。
垫板材料可为石墨、不锈钢或者普通碳钢。
3.7焊接坡口
焊缝的坡口形式和尺寸应应符合本规范附录1的规定。
切割后的坡口表面应进行清理,并达到平整光滑、无毛刺和飞边。
3.8焊接场所与焊接环境
装配焊接应尽量在车间内干净的工作台上进行,氩气保护焊时风速应小于2m/s,风大时
作业场所要围上挡板进行焊接,其相对湿度≤90%。
四、焊接工艺要求
4.1手工钨极氩弧焊应采用交流电源,熔化极氩弧焊应采用直流电源,焊丝接正极。
4.2焊接前焊件表面应保持干燥,无特殊要求时可不预热。
4.3焊接前应在试焊板上试焊,当确认无气孔后再进行正式焊接。
4.4宜采用大电流快速施焊法,焊丝的横向摆动不宜超过其直径的3倍。
4.5引弧宜在引弧板上进行,纵向焊缝宜在熄弧板上熄弧。
引弧板和熄弧板的材料应与母材相同。
4.6手工钨极氩弧焊的焊丝端部不应离开氩气保护区,焊丝与焊缝表面的夹角宜为15°
,焊枪与焊缝表面的夹角宜为80°
~90°
,喷嘴到焊件的距离为8~12mm。
4.7多层焊时宜减少焊接层数,层间温度宜冷却至室温,且不应高于65℃。
层间的氧化铝等杂物应采用机械方法清理干净。
4.8对厚度大于5mm的立向焊缝,宜采用两人双面同步氩弧焊工艺。
4.9当钨极氩弧焊的钨极前端出现污染或形状不规则时,应进行修正或更换钨极。
当焊缝出现触钨现象时,应将钨极、焊丝、熔池处理干净后方可继续进行施焊。
4.10当熔化极氩弧焊发生导电嘴、喷嘴熔入焊缝时,应将该部位焊缝全部铲除,更换导电嘴和喷嘴后方可继续施焊。
4.11手工钨极氩弧焊电弧电压在8-20V,弧长应在0.5~3mm,采用铈钨极,放射性更小。
4.12手工钨极氩弧焊焊接工艺参数宜符合下表规定。
铝及铝合金手工钨极氩弧焊(TIG)焊接参数(交流电源)
板厚/mm
焊接层数
钨极直径/mm
焊丝直径/mm
焊接电流/A
氩气流量/L·
min-1
喷嘴孔径/mm
坡口形式
1
2
1.6
45~60
7~9
8~10
卷边
3
1.6~2
90~120
12~14
Ⅰ形
1~2
4
150~180
14~18
10~14
Y形
5
2~3
180~200
180~240
16~20
12~16
6~8
5~6
260~320
18~24
8~12
6
3~4
300~360
五、预防焊接缺陷,获得优质焊接接头的措施
5.1加强焊前对工件及焊材的清理(特别是对接接头坡口端面处的表面),减少氧、氮氢
的来源。
5.2采用高纯度保护氩气(Ar≥99.99%)。
5.3焊接时焊枪要带拖罩,且对温度超过400℃区域的焊道正、背都要严加保护,防止氧、
氮、氢的侵入。
5.4选择适当的焊接线能量,既要防止线能量大造成接头过热,也要避免热输入过小,
相变时产生较多的脆性相,还要使熔池保护足够的时间,有利于氢气的逸出。
5.5采用适当的夹具、压板,同时选择合理的焊接顺序(如对称焊、跳焊、逐步退焊等),
以防止和减少变形。
5.6当焊件从中心向外进行焊接时,具有大收缩量的焊缝宜先施焊,整条焊道应连续焊
完。
必要时采取反变形方法,并应留有收缩余量。
5.7电弧擦伤处的弧坑需经打磨,使其均匀过渡到母材表面,当打磨后的母材厚度小于规定值时,则需补焊。
5.8接弧处应保证焊透和熔合。
六、焊缝检验
6.1焊接结束,清理焊缝表面的飞溅和污物后,所有焊缝进行100%外观检查。
6.2焊缝表面不得有裂纹、未熔合、夹渣、气孔、未焊透、咬边等缺陷。
6.3焊缝表面余高不低于母材,一般余高为0~1.0mm,焊缝宽度比坡口每侧增宽0.5~1.5mm。
七、钨极氩弧焊(TIG)安全规程
7.1焊接工作场地必须备有防火设备,如砂箱、灭火器、消防栓、水桶等。
易燃物品距离焊接场所不得小于5m。
若无法满足规定距离时,可用石棉板、石棉布等妥善覆盖,防止火星落入易燃物品。
易爆物品距离焊接场所不得小于10m。
氩弧焊工作场地要有良好的自然通风和固定的机械通风装置,减少氩弧焊有害气体和金属粉尘的危害。
7.2手工钨极氩弧焊机应放置在干燥通风处,严格按照使用说明书操作。
使用前应对焊机进行全面检查。
确定没有隐患,再接通电源。
空载运行正常后方可施焊。
保证焊机接线正确,必须良好、牢固接地以保障安全。
焊机电源的通、断由电源板上的开关控制,严禁负载扳动开关,以免形状触头烧损。
7.3应经常检查氩弧焊枪冷却水系统的工作情况,发现堵塞或泄漏时应即刻解决,防止烧坏焊枪和影响焊接质量。
7.4焊工离开工作场所或焊机不使用时,必须切断电源。
若焊机发生故障,应由专业人员进行维修,检修时应作好防电击等安全措施。
焊机应至少每年除尘清洁一次。
7.5钨极氩弧焊机高频振荡器产生的高频电磁场会使人产生一定的头晕、疲乏。
因此焊接时应尽量减少高频电磁场作用的时间,引燃电弧后立即切断高频电源。
焊枪和焊接电缆外应用软金属编织线屏蔽(软管一端接在焊枪上,另一端接地,外面不包绝缘)。
如有条件,应尽量采用晶体脉冲引弧取代高频引弧。
7.6氩弧焊时,紫外线强度很大,易引起电光性眼炎、电弧灼伤,同时产生臭氧和氮氧化合物刺激呼吸道。
因此,焊工操作时应穿白帆布工作服,戴好口罩、面罩及防护手套、脚盖等。
为了防止触电,应在工作台附近地面覆盖绝缘橡皮,工作人员应穿绝缘胶鞋。
附录1
铝及铝合金手工TIG焊坡口形式和尺寸
焊接
方法
项次
厚度T
mm
坡口名称
坡口尺寸
备注
间隙
(mm)
钝边p
坡口角度α
(°
)
手
工
钨
极
氩
弧
焊
1~2
—
卷边高度T+1不填加焊丝
<3
I型坡口
单面焊
3~5
双面焊
V型坡口
0~2
1~1.5
70~80
(a)横焊位置坡口角度上半边40°
~50°
下半边20°
~30°
;
(b)单面焊坡口根部内侧最好倒棱
5~12
2~4
60~70
4~12
带垫板V型坡口
3~6
50~60
>12
X型坡口
0~2.5
2~3
60~80
≤6
不开坡口T形接头
0.5~1.5
7
6~10
T形接头单边V型坡口
0.5~2
≤2
50~55
共焊1~3层
8
>8
T形接头对称K型坡口
每侧焊层≥2