青岛5183铝镁焊丝

铝合金越来越多的用于机械制造行业. 随之而来的是对铝合金焊接的要求也越来越高。目前国外MIG 焊铝的技术工艺日趋成熟, 主要用于全焊接铝合金游轮、火车及汽车箱体、摩托车架、压力容器、轨道交通、工作平台及飞机等。

这里仅介绍较基本的铝合金知识和MIG焊技巧 (所有材料牌号参照AWS 标准)。

1.铝合金分类及对应焊材

1.1. 纯铝 (1xxx 系列), 可焊性很好, 对应焊材: ER1100 、 ER4043

1.2. 铝铜合金 (2xxx 系列), 可焊性较差, 对应焊材: ER4043、ER4015、ER2319

1.3. 铝锰合金 (3xxx 系列), 可焊性很好, 对应焊材: ER4043、ER5356

1.4. 铝硅合金 (4xxx 系列), 一般用于制造焊丝 (4043、4047)

1.5. 铝镁合金 (5xxx 系列), 高强度, 可焊性很好, 对应焊丝: ER5356、ER5183 等

1.6. 铝镁硅合金 (6xxx 系列), 应用较广, 可焊性好, 对应焊丝: ER5xxx、ER4xxx

1.7. 铝锌合金 (7xxx 系列), 高强度, 用于飞机制造业, 可焊性很差易裂, 对应焊丝: ER5356 (**7005 和7039 母材)

1.8. 其它铝合金 (8xxx 系列), 可焊性很差

空分冷箱内塔容器为铝制容器，容器运输尺寸**长，为运输方便，通常分成上下两段运输，安装时需在现场组对焊接,但现场的焊接环境、焊接设备都不如在制造厂，因此我们必须从各方面采取措施，保证焊接质量。首先对焊接操作人员和检验人员提出了严格的要求：1）担任本设备焊接的焊工必须持有经国家技术质量监督局考核认证的操作证；2）焊接质检人员、无损探伤人员必须持有国家相关部门考试认证的操作证书；3）其他组对人员应熟知操作步骤、施工技术要求，配合焊工保证焊接质量。

1、焊接材料及相关设施的要求

1）焊接材料的要求：所用的焊接材料必须有质量保证书或合格证明书，质量不得低于国家现行标准的规定。材料使用前，应按国家现行标准的有关规定进行检查和验收；

2）焊丝根据母材材质选用牌号：铝镁合金焊丝ER5183；

3）采用4台工艺先进、性能稳定、灵敏度高的大功率WSME—500氩弧焊机进行焊接；

4）选用具有能满足安装需要的射线无损探伤检测设备；

5）现场要设有焊材室及烘干、去污设施，由专人负责焊材的保管、发放及回收工作。

2、施焊环境的要求

1）搭建密封的临时焊接小棚可以挡风、防雨。冬季施工时，在焊前进行适当的加温处理，环境温度低于5℃时，不应施焊；

2）氩弧焊焊接时的风速不应**过2m/s；

3）铝及铝合金焊接时，应选择晴朗天气，周围环境湿度在80%以下；

4）焊工施焊所用的脚手架要便于焊工操作，并要坚固、平整、无大间隙、不摆动。

3、焊接技术

1）施工顺序。塔上、下段对接坡口加工— 塔下段吊装就位—塔上段吊装—组对—焊缝焊接—射线探伤—不合格焊缝返修—射线探伤—验收；

2）塔坡口加工形式。坡口要在地面加工好，用法兰箍调整，消除焊口的椭圆度，并焊好衬圈，清除铝屑。起吊时，焊口要用塑料布封闭。焊口内壁应对齐，当壁厚δ≤5mm时，内壁错边量不应大于0.5mm；当壁厚δ>5mm时，内壁错边量不应大于0.1δ，且不应大于2mm。具体坡口形式，见图1塔破口加工形式；

3）焊前准备。（1）气焊工具二套，作焊前预热用；（2）氩气纯度应大于99.99%；（3）清理工具：电动圆盘锯，锉刀，钢丝刷（轮），电动铣刀、刮刀等；（4）楔板修正焊缝错口用；（5）焊件组对前，首先用三氯乙烯等**溶剂除去表面油污，两侧坡口的清理范围不应小于50mm；清除油污后，坡口及其附近的表面可用锉刀、刮削、铣削或用钢丝刷清理至露出金属光泽，注意塔体壁厚减薄不能大于0.5mm；使用的钢丝刷应定期进行脱脂处理；（6）焊丝去除油污后，应用化学方法去除氧化膜，可用5~10%的NaOH溶液，在温度为70℃下浸泡30~60s，然后水洗，再用15%左右的HNO3在常温下浸泡2min，然后用温水洗净、晾干并保持干净清洁；（7）焊件和焊丝清理后在24h内使用，如**过24h，要重新清洗。（8）正式焊前应，首先用试板做好各项工艺参数的模拟试验，其母材材质、工艺条件、焊工、保护气均要和正式焊接时相同;试板长度不得小于500mm，试板焊接接头要**射线检测，应符合JB/T 4730.2—2005—Ⅱ级，焊接试板不合格不得正式焊接。

4）焊接工艺。（1）焊接前，坡口、焊丝及不小于坡口两侧各50mm范围内的表面，用脱脂剂擦洗干净，用不锈钢丝刷彻底清除氧化膜；清理下坡口时应向外刷，清理上坡口时，下部容器开口应用塑料布封好，防止铝屑进入容器内；（2）焊缝采用手工钨极氩弧焊双人单面焊，焊接时应注意A 、B 焊工要配合默契，同向、等速，焊接过程中随时检查垂直度，并利用焊接反变形方法及时调整，焊缝应不间断一次性焊完；（3）一周点固焊完毕，间隙会产生收缩，但起码要保持3~5mm的间隙。定位焊长度为40mm左右，每隔500mm左右作一定位焊；（4）当环境温度小于5 ℃，壁厚大于8mm时焊前应用H01-20焊炬在焊缝坡口二侧均匀加温到100~200 ℃；因焊件厚度较大，应采用多层多道焊；（5）实际焊接时的焊接工艺参数应与试板模拟试验基本保持一致，对于不同的壁厚推荐表1焊接工艺参数；（6）多层多道焊时，每焊完一遍应用机械方法清理氧化膜，为保证焊接质量，层间温度不得**过65 ℃；（7）焊接过程中，如点固焊开裂，造成错口，应停止焊接，经修复后方可继续焊接；（8）当钨极出现触钨现象时，停止焊接，将钨极、焊丝、溶池处理干净后，方可继续；（9）总的施焊原则是：大电流、快速焊；（10）焊缝除未焊透，有裂纹外，应尽量减少返修；多次返修会引起设备变形和影响焊接接头的质量（很*产生裂纹），因此力求一次焊接成功。如有非危害性缺陷（圆形气孔）**标，应由设计、业主和监理单位协商处理，尽量不要返修；（11）焊接返修时，应用机械方法，将缺陷处彻底铲除，并按焊接工艺评定参数进行焊接；同一部位的返修不得**过两次，否则要制定措施并经技术总负责人批准；（12）在焊接过程中应随时测量塔的垂直度、水平度，吊具待全部焊接完毕并经探伤检查合格后方可拆除；（13）焊接完毕，表面美观、平整，鳞纹均匀，没有表面气孔、裂纹等缺陷；然后**RT检查，RT应不低于JB 4730—94—Ⅱ级片，PT为Ⅰ级。

4、塔焊缝返修

塔上下段焊缝射线探伤局部不合格时，进行塔焊缝的局部返修。返修前，用倒链吊挂上塔在冷箱骨架上，避免返修焊缝受重力影响。返修焊缝确定缺陷位置后，磨除缺陷，进行补焊，直至焊缝质量达到设计要求，焊口返修次数不准**过两次。

5、技术安全措施

1）严格执行单项工程安全技术措施中规定的各项规章制度。2）高空作业一定要系好安全带。3）焊接过程中，注意保护容器，避免损伤容器表面。4）引弧宜在引弧板上进行，引弧板和熄弧板的材料应与母材相同；5）焊接完毕，用记号笔在焊缝附近写上焊工号为探伤做好准备。6）电焊机、氩弧焊机等焊接设备的机壳都必须可靠接地。焊接设备的安装、修理和检查须由电工进行，焊工不要私自拆修设备。7）电焊机要设单独的开关，开关应放在防雨的闸箱内，拉合时应戴手套侧向操作。8）更换场地移动把线时，应切断电源，并不得手持把线爬梯登高。9）焊工应正确穿戴劳动防护用品，磨削钨棒时，应戴口罩、手套，磨完后须洗手。敲铲焊渣和清除铁锈时，应戴好手套和防护眼镜。在潮湿地点工作，应站在绝缘胶板或木板上。10）焊接场所必须有防火设备，易燃易爆物品距焊接场所至少10m；11）焊工在高空作业时，应严格采取预防措施，防止液态金属的飞溅，防止火灾的发生或灼伤下面的操作工人；12）氧气瓶和乙炔瓶应小心轻放，安全运输，分开放置，并相距5m以上；夏季作业时氧气瓶和乙炔瓶必须放在凉棚内，以防受到烈日曝晒，引起气体膨胀而发生爆炸事故；雷雨时，应停止露天焊接作业。13）焊接区域应放置安全警戒线，以免闲人进入。14）严格按各工种安全操作规程施工，严禁违章作业。

6、结束语

塔上下段的组对焊接是空分焊接施工中的重要焊缝之一，此焊接位置为横焊，要求焊工既要有过硬的焊接技术，又要熟知焊接变形知识，才能保证塔体在焊接过程中的质量，同时也要求每一个施工人员熟知操作步骤、遵守安全规程，才能圆满完成塔容器的组对焊接工作。