铝母线施工方案.docx
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铝母线施工方案
铝母线安装方案
1、概述
我公司所承担的陕县恒康铝业电解车间铝母线安装包括73台阳极母线、立柱母线、槽周围母线及1/2端头母线（东车间）、进电端母线.铝母线是铝电解生产的重要组成部分，不但铝母线的投资比重大，而且其制造和安装质量直接关系到电解铝生产技术经济指标。
电解车间母线制作，安装必须遵守YS5417-95《铝母线焊接施工及验收规程》和沈阳铝镁设计院编发的《电解车间母线安装技术规程》，因母线规格多、数量大、加工精度高，安装、焊接量大，其安装工序安排与槽壳等金属结构制作同时进行，部分母线如左、右侧端母线和槽底母线及进电测母线必须先于槽壳安装，槽上母线安装可与上部结构，槽体砌筑施工穿插进行，槽周围母线须预制后组对安装。
2、材料要求
2.1铝母线的材料质量在施工过程中应严格进行控制。
铸造铝母线和铝板材质，不得低于GB/T1196-93，AL99.6（特二级）的标准。
检查材料外观、材质证书或检验报告，在开箱检查时必须检查其外表质量，表面不得有划伤、碰撞损伤和氧化锈蚀斑点等缺陷。
成卷定宽供应的软母线其包装应按YS5417-95规程要求包装。
2.2使用的焊接材质不低于母体的材质纯度。
2.3铸造铝母线的允许存在的局部缺陷，其铸造冷隔深度、裂纹的深度和长度应在YS5417-95规程要求的范围之内。
2.4在进行铝母线的装卸和吊装时，应使用专用吊夹具，不得使用钢丝绳或链具进行直接捆扎。
2.5铝母线的存放应按规格、件号分类堆放，堆放时应加硬杂木隔离支撑，并保证铝母线在存放时不变形。
铝母线堆放隔离措施示意图
3、铸铝母线研磨、铝板、铝软带的剪切。
3.1为降低短路母线连接部接触电阻，两个接触面都要求刨（铣）光滑，并对两接触面进行刮研、找平。
保证接触面积大于80%。
3.2软焊片的剪切采用剪切机剪切，长度允许偏差为±5mm。
弯制的弧形应平顺圆滑过度，其弯曲的拉伸面应无裂纹。
成形软带束两端的软焊接片片头应对齐，片头参差不齐应小于±2mm。
软带束成形后及时点焊固定，焊点应距束端50mm内，且每束宜有4—6个焊点，焊点直径应大于5mm。
3.3软带束应按软性铝母线设计，捆扎成组保管。
捆扎时应注意对软带束棱角的保护。
4、槽周→围母线的安装
4.1槽周围母线安装主要包括进电侧及槽底母线、出电侧母线、立柱及短路母线共六部分，安装顺序：
进电侧及槽底母线安装→出电侧下母线安装→爆炸焊块及软带焊接→立柱母线安装→出电侧上母线安装→短路母线安装：
4.2槽端母线及槽底母线进电侧母线与出电侧下母线在支撑梁安装之后，摇篮架、槽壳安装之前就位；在槽体安装就位后进行出电侧上母线的安装；槽内衬砌完毕后，进行软带焊接；
4.3槽周围母线可在平台上利用胎具组装焊接（例图见下页），以便控制焊接变形和保证母线的组装焊接质量。
组装后整体吊装、找正、调节有关距离，并用橡胶石棉板垫平
4.4立柱母线在胎具上组装焊接后整体吊装到母线基础上找平找正后，进行临时固定，以保证其正确的安装位置和防止焊接变形引起立柱母线位置改变.
4.5槽纵侧母线安装允差L±6mm.
4.6槽端侧母线安装允差L±10mm.
4.7斜立柱母线空间允差L±10mm.
4.8母线高度偏差H－10mm;
4.9母线间缝允差δ±3mm；
4.10软母线允许有0.5mm焊缝间隙；
4.11母线弯曲度不大于１mm／m
4.12槽周母线的侧面与水平面的垂直度，不得大于0.5%；
5.阳极母线安装
5.1阳极母线的安装应以铝电解槽的纵横中心线位基准，阳极立柱母线和阳极加工件的允差如下：
项目名称
允许误差
同槽两槽上母线截面尺寸差mm
2
同槽两槽上母线长度差mm
2
两槽上母线安装中心与长轴线偏移mm
2
槽上母线水平度‰
0.5
两槽上母线工作面间距差mm
4
两槽上母线对角线长度差mm
3
槽上母线夹阳极加工件平面铅垂度‰
0.55
5.2阳极母线与立柱母线间的软铝母线应分组封头后再联焊接。
6进电端母线及1/2端头母线安装
6.1进电端母线及1/2端头母线较长，在运输及堆放、安装时需多点支撑、多点吊装，从而确保其不变形。
6.2安装就位采用拖辊组及丝杠顶结合的方式，水平移动过程确保拖辊架摆放均匀相互平行且支点不少于4点。
6.3进电端母线及1/2端头母线铝焊片、软铝母线焊接前需对铝母线进行刚性固定，从而防止焊接产生较大变形。
6.4进电端母线及1/2端头母线安装允许偏差
序号
项目名称
单位
允许偏差
1
母线中心线偏移
（mm）
5
2
母线标高
（mm）
±5
3
母线纵向水平度
（‰）
0.5
4
母线横向水平度
（%）
1
5
并列同段母线中心线间距差
（mm）
±2
6
并列同段母线端头错位
（mm）
5
7
并列同段母线的高度差
（mm）
5
7铝母线焊接
7.1母线的焊接人员必须经过培训，并保证上岗，焊接施工前，进行焊接工艺试验并编制工艺指导书，提出焊接工艺评定报告。
7.2采用熔化极氩气保护焊进行焊接。
7.3设置专用胎具，采取刚性固定消除焊接变形。
7.4铝母线焊接处及被污染的焊丝必须进行清洗。
7.5在施焊前必须保证装配质量符合设计和工艺要求，将焊接坡口两侧各50mm的表面清理干净。
7.6焊接时先进行组装点焊，检查合格后再进行焊接。
在焊接过程中不断检查焊接质量，调整焊接条件。
7.7焊接尽量一次完成，过长的焊缝可分段进行，每段长度200～250mm.
7.8分层焊时，每层焊完后再焊上一层，最后在焊两端封头。
7.9焊接工艺方法见《电解槽铝母线焊接工艺方案》。
8安装质量检查
8.1焊缝表面必须饱满、洁净、光滑、均匀。
8.2焊缝必须焊透、熔合，不得有裂缝夹渣气泡等。
8.3焊接咬边不大于05mm，长度不应超过总长10﹪。
8.4检查方式一般为人工外观检查，必要时拍样检查钻孔或超声波探伤，进行焊接抽查时数量为2～3﹪。
8.5各焊接点的导电率必须满足如下要求：
铝---铝焊接点，焊缝的电阻，不得超过于同一截面，同一长度的同种金属的5～6﹪。
8.6阳极母线与导杆的压接面、母线连接部位的压接面应符合图纸要求的加工精度、光洁度不小于12.5，接触面积需达90﹪以上。
通电后测试，短路口压接面平均0.3mV，最大值1mV，立柱母线与阳极大母线连接面平均0.2mV，最高1mV。
槽周围母线中≯1mV，进出电端和过路母线焊口压降≯2mV。
电解槽周围母线的压降，通电后整体测量应低于设计指标205mV（以上控制指标由业主提供）.
8.7安装后的铝母线，外观排列规整。
8.8母线组合件与组合件间的焊缝，其电阻值不得超过母体的5～6﹪。
8.9支撑母线的高分子绝缘垫块以及钢、石棉垫板，在母线安装后，用手即可取下者视为不合格。
铝母线焊接工艺方案
1、工程概况：
电解槽制作安装工程的铝母线装置，使电解槽车间的重量组成部分，其制作安装质量直接关系到电解铝生产的技术经济指标。
本工程铝母线截面大，焊接位置复杂，焊接工作量大，因此保证铝母线焊接质量是此项工程关键之一。
2、焊接前要求：
2.1对焊接工和焊接工艺的要求：
⑴参加此项工程施焊焊工必须经过培训，进公司焊工考试委员会进行理论知识和操作技能的考试，考试合格者，由公司焊工考试委员会签发焊工合格证，方可上岗施（或由甲方及监理统一组织考试）。
（2）焊接工艺的确定应进行焊接试验和焊接工艺评定。
焊接工艺评定合格后，按评定合格的工艺，编制焊接工艺指导书，焊工按焊接工艺指导书规定的参数和要求进行施焊。
2.2对原材料验收及清理：
（1）原材料进厂后，应核对材料出厂质量合格书，检查外表质量，要求表面无划伤、碰撞损伤和氧化物斑点，无夹渣、气孔粗大、铸瘤等缺陷。
（2）材料表面应平整，外形尺寸符合要求，如材料不平整应予以校平，校平时不得捶击。
（3）母线的焊接处，坡口两侧50mm内应清除油垢和表面氧化膜，清除氧化膜采用机械方法。
2.3焊接材料和焊接设备：
按铝母线材质选用合适的焊线，焊线应符合要求，熔焊焊丝材质不应低于母材材质纯度。
氩气纯度不得小于99.99%，焊接设备应能满足工程焊接要求，且性能良好。
2.4焊接工艺：
（1）本工程采用熔化极氩弧焊。
（2）铝母线材质为L2和含铝量99.6（特二级）的铸造铝母线。
焊丝选用SAL-2直径Ф2.0mm。
（3）焊接设备KH-600、OTC-600焊机。
（4）焊接工艺参数：
焊接位置
板厚（mm）
焊丝直径（mm）
电弧电压（v）
焊接电流（A）
焊接速度（cm/min）
氩气流量（L/min）
平焊
10
2.0
28-29
290-300
42-60
25-28
立焊
10
2.0
30-31
310-320
44-63
25-28
横焊
10
2.0
29-30
280-290
40-50
25-28
仰焊
10
2.0
27-28
270-280
38-50
25-28
软母线束
10×1
2.0
28-32
290-310
50-60
25-28
（5）坡口和间隙：
硬铝板采用Ⅰ型坡口，组对间隙为10mm。
软母线束与硬母线间隙为0-1mm，第一软母线焊缝背面加垫10mm×50mm铝垫条。
3、焊接：
3.1组装点焊，检查合格后方可焊接，焊接尽量一次完成，过长焊缝可分段进行，每段长度200-250mm。
3.2运条手法，采用直线形或月牙形摆动，具体应按焊接位置和焊波成形情况确定。
所有焊缝均应单面焊成形，焊丝与焊缝角度为50-150，焊丝干伸长5-15mm。
3.3装焊顺序：
（1）铝板与母线焊接先里后外，先下后上，焊完硬铝片两焊接端口后，在覆盖后一硬铝片，应一次连续焊成一格节点，全部焊接完成后，方可停止焊接作业。
（2）带束与母线焊接顺序也是先里后外，先下后上逐层焊接，第一软带束焊缝背面加铝垫条，全部焊完后端头进行封焊。
3.4软母线束封头焊：
软带束由10×1mm铝板组成，两头要求平齐，并用卡具夹紧，两软带束之间间隙＜0.5mm。
焊点应距束端50mm内，且每束宜有4-6个焊点，焊点直径应大于5mm。
3.5焊接缺陷的防止：
纯铝的熔点为660℃，熔化时不产生颜色变化，铝对氧的亲和力很强，在空气中很容易氧化成致密难用的氧化膜，熔点为2050℃，铝的导热系数为碳钢的5倍，线膨胀系数为低碳钢的2倍。
（1）金属外表面难熔氧化膜，它阻碍金属之间的良好结合，它的密度3.85g/cm2,比铝合金2.6-2.8g/㎝2大，焊接时容易引起夹渣和未熔合，因此必须将氧化膜清除干净，而且清除后最好立即焊接，以防止产生夹渣和未熔合。
（2）铝的导热性大，要求焊接时用大功率或能量集中的热源，当厚度＞25㎜或环境温度低于-100C时，要求预热110℃，以防止熔合不良现象。
（3）铝的线膨胀系数比铁大一倍，凝固时收缩率比铁大2倍，因此焊接变形大，铝在高温时强度很低，易产生裂纹，因此应采用胎具组对，在接头自然冷却到常温前，应避免振动和受力，当冷却到常温时方可拆除卡具。
4。
焊后质量要求：
4.1焊工焊接后，应检查外观质量，将焊缝清理干净，并在焊缝侧打上焊工钢印。
4.2焊缝外观不许有裂纹、夹渣、焊瘤、烧穿、弧坑、针状气孔、缩孔、发黄、发黑、或花斑等缺陷。
4.3焊缝应圆滑过渡，且局部咬边深度应小于0.5㎜，每条焊缝连续咬边长度小于焊缝15﹪。
4.4单面焊焊缝，未焊透深度小于焊件厚度15﹪，累计长度小于焊缝长度15﹪。
5文明施工质量、安全环保措施：
5.1文明施工保证措施
5.1.1组织全体施工人员学习《施工企业现场管理规范》提高全体施工人员的文明、安全施工意识。
5.1
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