鋁及鋁合金的mig焊焊接性-,如能控制好焊接氣孔缺陷,便可用于鋁制厚壁壓力容器的焊接。
1 母材性能
鋁的化學活潑性強,與空氣接觸時,會在其表面生成一層致密的al2o3薄膜,這層氧化膜可防止硝算及---的腐蝕,耐腐蝕性好,如加入一些硅、銅、鎂、鋅等合金元素后,可獲得不同性能的合金,鋁合金的抗低溫性能也-。如鋁鎂合金和鋁錳合金,它們的特點是強度中等,塑性及耐蝕性好,故通常稱為防銹鋁,焊接性好,是目前鋁合金焊接結構中應用廣的鋁合金材料。-是機械行業的空分設備,屬深冷技術產品,主要的塔體容器均采用鋁鎂合金,如5083-h112,其抗拉強度rm可達270~275 mpa。鋁鎂合金也廣泛用于石化產品中,較之不銹鋼在比強度和-上有較大優勢,已在空分和石化設備中廣泛使用。以前鋁合金的焊接大都采用手工操作,如手工ya弧焊,但隨著產品設備的越來越大,越來越厚,手工ya弧焊的焊接方法已不再適合了。壁厚30 mm以上的材料,因鋁合金的導熱系數、比熱容等都很大,約比鋼大一倍多,在焊接過程中大量的熱能被迅速傳導到母材內部,因此焊接時比鋼要消耗更多的熱量。為獲得高的焊接接頭,必須采用能量集中、功率大的熱源,使焊槍鎢棒容易燒損,需采用預熱,鋁合金水箱水桶焊接成本,甚至需邊焊邊熱等工藝措施,給焊接時帶來很多麻煩。因此純手工ya弧焊已不再適合較厚的鋁合金材料,直徑大的鋁合金容器,可采用自動mig焊焊接,鋁合金水箱水桶焊接方法,但如石化產品,往往是壓力高,直徑小,壁厚30 mm以上及經過壓制的厚壁容器封頭因要壓制不宜采用焊接功率大的自動mig焊,采用熔化極半自動ya弧焊可以彌補以上缺陷。
2 焊接工藝性分析
2.1 鋁合金mig焊
熔化極半自動ya弧焊是利用焊絲與工件間產生的電弧作熱源將金屬熔化的焊接方法。焊接過程中,電弧熔化焊絲和母材形成的熔池及焊接區域在惰性氣體ya或-的保護下,有效地阻止周圍環境空氣的有害作用。用焊絲作為電極,用ya氣作為保護氣體,電源采用直流反接,使熱量集中,但電弧功率又沒有自動mig焊的大。熔化極半自動ya弧焊有很多優點,操作方便,能焊接各種位置的焊縫和不同厚度的鋁合金,-是焊接中厚板容器接管角焊縫更有著明顯的優勢。但由于鋁及鋁合金對焊接氣孔-敏感,尤其在使用雜質含量較多的國產焊絲,故用于壓力容器的a,b類承壓焊縫時有一定的困難。為此筆者成立攻關組,經過反復試驗和研討,終于使問題迎刃而解,并順利應用到產品中。
2.2 氣孔產生機理及解決措施
熔化極半自動ya弧焊焊接時產生的缺陷主要是氣孔,而氣孔生成機理是很復雜的。由于鋁與氧的親和力很大,在空氣中極易與氧結合生成致密結實的al2o3薄膜,這層氧化膜還會吸附水份。而產生氣孔的重要因素是氫,屬氫致擴散氣孔,由于鋁及鋁合金的物理本質特征,使得它們在液態時可溶解相當量的氫,而在固態時幾乎不能溶解,因此在熔池的結晶和冷卻過程中氫無法及時逸出,而殘留在焊縫內形成氣孔。
2.2.1 氫的來源
氫的來源有以下幾個方面:在焊材和母材中溶解的氫;焊材和母材表面的氧化膜、油污、水分等;保氣氛中的氫和水份;在保護條件不完善時卷入電弧氣氛中的空氣所帶有的氫和水分。
2.2.2 氣孔控制措施
待焊區的清理工作完善與否是控制焊接氣孔的基礎,母材坡口及其兩側以及焊絲必須去油、去污,表面氧化膜需用鏟刀、銑刀等工具予以去凈,使之露出金屬-;空氣相對濕度宜控制在70%以下,空氣相對濕度較高以及工件壁厚較大時,焊前在焊接區須進行預熱,預熱溫度一般在100 ℃左右;工件壁厚較大時以采用多層焊或多層多道焊為宜;宜選用雜質盡可能少的焊絲進口焊絲常優于國產焊絲,如牌號為5083母材,可選用er5183,1.6 mm焊絲和***99.99%的高純亞作為保護氣體。熔化極半自動ya弧焊在條件允許范圍內可以代替手工ya弧焊在鋁制壓力容器中的焊接,鋁合金水箱水桶焊接,-是小直徑厚壁容器的縱環焊縫和須經壓制的封頭縱焊縫的焊接,經無損檢測可以達到jb/t4730.2―2005ii要求,也能代替手工ya弧焊在容器接管角焊縫的焊接,經著色檢測,可以達到jb/t 4730.5―2005i的要求,在受壓件與非受壓件間的結構件角焊縫的焊接,更有著其明顯的優勢,效率可提高2倍以上。必須-,除了設計恰當焊接坡口,選擇已經驗證的合理焊接參數以外,選擇含雜質較少的適配焊絲、適當預熱和焊接區的充分清理都是減少及至杜絕氣孔的有較手段。
鎢極弧焊之所以比其他焊接方法更有廣闊的應用范圍,主要是由于其具備下列特點:
1、焊縫高。因為氣的高溫穩定性好,在高溫下,不與電極或熔化金屬起化學反應,被焊金屬材料中合金元素不會燒損,氣沒有腐蝕性也不溶于金屬,不易引起氣孔。
2、電弧熱量集中,功率密度大,熱影響區小,焊件變形小。由于氣是單原子氣體,高溫時不分解,沒有吸熱作用,與其他氣體相比,熱容和熱傳導系數都很小,所以在氣中燃燒的電弧,熱量損失小,產生的溫度高,對電弧穩定也很有利。
3、適用范圍廣。可以焊黑色金質、不銹鋼、高溫鎳基合金,也可以焊有色金屬以及活性金屬例如鋁、銅、鈦及其合金等,也可焊0.5毫米的薄板到2.5毫米的中厚板;可進行全位置焊接。
4、弧焊是明弧操作,便于對電弧、熔池、熔滴過渡的觀察,有利于操作者在焊接過程中及時調整各種參數從而-焊接。
5、容易實現機械化、自動化控制,除帶型而的不規則焊縫采用手工焊外,縱向焊縫和周圍焊縫均可采用自動焊。
6、不需要涂料和焊劑,焊后不需清渣等輔助工序,提高了生產效率。
任何行業都存在激烈的競爭,在這樣的競爭當中如果你希望自己就是勝利者,這個時候明白如何打造的焊接加工廠是有-的-性的,當你的焊接加工廠都是的,這樣還-在激烈的競爭當中找不到屬于自己的一席之地嗎,這個方面對我們是很關鍵的。
想要-的去打造金屬焊接加工廠,在設備上一定要是非常-的。當下社會是技術的時代,鋁合金水箱水桶焊接加工工藝,任何時候你單純的依靠人工的力量是很難真正 的-設備的,擁有-的而且是-的設備就是很關鍵的事情。
不僅如此,我們在打造的的河南明星機械焊接加工廠的時候還要找到一些-人才,畢竟目前整個過程還沒有實現完全的機械化和自動化,所以真正的擁有這種人才之后,未來整個的焊接工作才能夠被-的完成。