[發(fā)明專利]一種大口徑鋁合金管道無襯墊鎢極氬弧單面焊雙面成型方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710158512.0
• 申請日: 2007-11-23
• 公開（公告）號: CN101301699A
• 公開（公告）日: 2008-11-12
• 發(fā)明（設計）人: 王后坤;林成德;邵波;李支海;劉禹;王清
• 申請（專利權(quán)）人: 鞍鋼建設集團有限公司
• 主分類號: B23K9/167
• 分類號: B23K9/167;B23K9/095;B23K33/00;B23K101/06;B23K103/10
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技術(shù)領域

本發(fā)明涉及金屬材料的焊接方法，尤其是一種用于大口徑鋁合金管道的鎢極氬弧焊接方法。

背景技術(shù)

在石油化工的制氧、制氮、合成氨工程及火力發(fā)電廠大型電站鍋爐安裝工程中，鋁合金管道的焊接是關鍵技術(shù)之一。傳統(tǒng)的焊接工藝方法有二種，一是在大口徑鋁合金管道內(nèi)部增加襯墊，視管徑大小，將襯墊分為3～4等分，襯墊中心開一個U型槽，焊完之后再將襯墊打掉取出，而在安裝高空長距離管道組焊時，則襯墊無法取出。二是不取出襯墊，襯墊中心不開槽，整體安放在管子內(nèi)部，管子組對時，將對口間隙放大為8～10mm。以上二種傳統(tǒng)方法只是降低了焊接難度，雖然坡口正面成為焊縫，但由于背面襯墊的存在，無法形成焊縫，又因襯墊的余量部分并未與管子焊接為一體，產(chǎn)生的夾層影響了管道使用壽命，既浪費材料又增加了流體的阻力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的問題是提供一種可以取消管內(nèi)襯墊的大口徑鋁合金管道鎢極氬弧單面焊雙面成型方法，以便減少施工工序，降低焊接成本，提高焊縫質(zhì)量。

本發(fā)明的一種大口徑鋁合金管道無襯墊鎢極氬弧單面焊雙面成型方法，包括：坡口角度、間隙組對；鎢極打磨；焊前清理；焊接工藝參數(shù)調(diào)整；點固焊；打底層、填充層、蓋面層的焊接。焊接工藝參數(shù)調(diào)整為：管道厚度≥8mm、焊層3～6、鎢極直徑4～5mm、焊接電流225～325A、焊絲直徑Φ3.2～4mm、氬氣流量14～19L/min、噴嘴規(guī)格Φ13～15mm、交流偏置比例-4％～-9％、清理比例-15％～-19％、交流頻率87～91Hz、延氣時間0.1～0.4S、起弧電流18～22A、衰減時間0.1～0.4S、預熱溫度80～150℃。水平固定管子采用鐘點數(shù)標記位置，焊接順序分左右半圈，每半圈均包括仰焊、立焊和平焊，在仰焊6點鐘附近5～10mm處起焊，經(jīng)立焊，最終至平焊12點結(jié)束前半圈；后半圈開始焊接前，將接頭處磨成斜坡，接頭處與前半圈焊接所形成的焊縫重疊3～5mm，由仰焊6點處起焊，經(jīng)立焊，最終至平焊12點結(jié)束，采用連續(xù)送絲法施焊。

本發(fā)明按JB/T4730.2-2005《承壓設備無損檢測》標準要求，管子進行外觀檢查和100％RT射線探傷。外觀檢查：焊縫表面無氣孔、無裂紋、無未焊透，咬邊深度≤0.5mm，咬邊長度0～15mm，焊縫美觀，內(nèi)外成型良好。X射線探傷，一次合格率100％，焊縫全部為I級片。另外，由于取消了管內(nèi)襯墊，減少加襯墊需要的等離子切割、打磨、加工、安裝、取出等施工工序，降低工程成本，從而實現(xiàn)了大口徑鋁合金管道無襯墊單面焊雙面成型。

附圖說明

圖1無襯墊坡口間隙示意圖；

圖2定位焊示意圖；

圖3焊槍與焊絲變化示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明的一種大口徑鋁合金管道無襯墊鎢極氬弧單面焊雙面成型方法，包括：坡口角度、間隙組對；鎢極打磨；焊前清理；焊接工藝參數(shù)調(diào)整；點固焊；打底層、填充層、蓋面層的焊接。水平固定管子采用鐘點數(shù)標記位置，焊接順序分左右半圈，每半圈均包括仰焊、立焊和平焊，在仰焊6點鐘附近5～10mm處起焊，經(jīng)立焊，最終至平焊12點結(jié)束前半圈；后半圈開始焊接前，將接頭處磨成斜坡，接頭處與前半圈焊接所形成的焊縫重疊3～5mm，由仰焊6點處起焊，經(jīng)立焊，最終至平焊12點結(jié)束，采用連續(xù)送絲法施焊。

1.焊前準備

鋁合金管道焊接時，要求焊前嚴格清除管道中坡口處內(nèi)外30mm范圍內(nèi)的油污及氧化膜。

1.1?化學清洗(見表1)

表1?化學清洗條件

1.2?機械清理

采用丙酮擦洗管表面，然后用不銹鋼鋼絲刷清理，要刷到露出金屬光澤為止；另外也可采用刮刀清理坡口及其內(nèi)外壁的方法。

1.3?焊接設備

采用能實現(xiàn)交流脈沖氬弧焊、輸出電流在500～630A之間的焊機。

1.4?焊接材料

焊絲：選用與鋁合金管道材質(zhì)相同材質(zhì)的焊絲。

鎢極牌號為WCe-20??ф4～ф5mm

1.5?鎢極打磨

交流鎢極氬弧焊焊接鋁合金時，鎢極打磨時應呈球狀形。

1.6?焊接工藝參數(shù)調(diào)整

焊接工藝參數(shù)調(diào)整見表2

表2?大口徑鋁合金管道(Φ219～Φ1070mm)焊接工藝參數(shù)