[發明專利]一種鋁及鋁合金焊縫的返修方法

有效

• 申請號: 201210370496.2
• 申請日: 2012-09-27
• 公開（公告）號: CN102848057A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 夏節文;陳家林;蘇玉賢
• 申請（專利權）人: 中國化學工程第三建設有限公司
• 主分類號: B23K9/167
• 分類號: B23K9/167;B23K9/02;B23K9/235;B23K103/10
• 代理公司: 北京雙收知識產權代理有限公司 11241
• 代理人: 王菊珍

技術領域

本發明涉及一種鋁及鋁合金的焊接方法，特別是涉及一種鋁及鋁合金設備或管道的焊縫返修工藝方法，適用于工業純鋁及鋁合金設備或管道焊縫深埋缺陷的返修焊接。

背景技術

由于鋁及鋁合金具有良好的耐蝕性且不會有鐵污染物料；具有超低溫使用性能（即使在-269℃仍不存在脆性轉變）；用它制造設備和管道具有相對重量最輕等特點，所以在石油化工、冶金、電力、船舶等行業的設備和管道工程中廣泛應用。例如：目前大多數空氣分離裝置的設備和管道主要采用鋁合金材料；許多化工裝置的腐蝕性物料貯存設備也大量采用了鋁及鋁合金材料。其中鋁及鋁合金設備和管道的現場焊接已成為這些工程中至關重要的施工環節。

鋁及鋁合金設備和管道的焊接難題是易出現焊接氣孔、未熔合、未焊透、裂紋等焊接缺陷，加之現場作業環境與條件的限制，造成現場焊接一次合格率較低，返修量較大。鋁及鋁合金熔點低、在高溫下流動性強，易導致產生塌陷、焊瘤等缺陷，根部焊道成形困難。焊接熔池金屬由固態變成液態時沒有明顯的色澤變化，使焊工不易分辨出熔池和母材，容易產生焊接缺陷。采用砂輪機等工具打磨缺陷時很容易掩蓋混淆尚未清除的缺陷，造成老缺陷不易清除干凈。由于大尺寸設備和管道焊接熱裂紋傾向大，焊接熔池凝固時容易產生縮孔、縮松、熱裂紋及較高的內應力。當進行這些缺陷的焊接返修時，隨著鋁焊縫的焊接返修次數增加，造成焊縫晶粒粗大，焊縫反復加熱造成其軟化程度加重，不僅影響接頭強度，而且焊縫成形越來越困難，焊接缺陷也隨之增多。因此返修過程中新的缺陷產生也成為鋁及鋁合金焊接返修十分頭痛的問題，而且隨著返修次數增多，新缺陷出現的機率也加大。

因此，對于鋁及鋁合金設備和管道的焊接，必須有效解決其焊接返修問題，提高返修合格率，減少返修次數。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種操作簡便的鋁及鋁合金焊縫的返修方法，能夠有效的解決鋁或鋁合金的焊接返修問題，提高返修的合格率，減少返修次數。

本發明一種鋁及鋁合金焊縫的返修方法，包括如下步驟：

1）、確定焊件的焊縫處焊接缺陷位置，在缺陷位置形成穿透性開口，所述開口上設置坡口，坡口間隙小于等于8毫米，坡口位于焊件外壁上；

2）、在焊件內壁的開口處安裝固定或可移動的臨時襯墊，保持襯墊與焊件內壁緊密貼合，所述襯墊采用熔點高于鋁或鋁合金焊件的熔點的非金屬或金屬材料制作，襯墊在焊接過程中不會燃燒，襯墊與鋁或鋁合金不存在焊接互溶；

3）、采用鎢極氬弧焊方式進行根部焊道焊接；

4）、采用鎢極氬弧焊方式進行填充焊道和蓋面層焊道焊接。

本發明一種鋁及鋁合金焊縫的返修方法，其中所述開口的長度在100毫米至600毫米之間。

本發明一種鋁及鋁合金焊縫的返修方法，其中所述襯墊采用不銹鋼制作。

本發明一種鋁及鋁合金焊縫的返修方法，其中所述步驟2）中，襯墊通過夾具固定在焊件內壁的開口處。

本發明一種鋁及鋁合金焊縫的返修方法，其中所述步驟3）中，隨著焊接電弧的不斷向前移動，所述襯墊也被控制著同步向前移動，從而完成根部焊道的焊接。

本發明一種鋁及鋁合金焊縫的返修方法，其中所述步驟4）中，在焊接橫焊位置的蓋面層時，采用由上向下或上下交替的窄焊道焊接。

本發明一種鋁及鋁合金焊縫的返修方法，其中所述步驟2）中，所述襯墊從焊件的開口處伸入，緊貼焊件內壁的起弧處，在所述步驟3）中，從開口的一端開始焊接，隨著焊接電弧的不斷向前移動，所述襯墊也被控制著同步向前移動，當焊接到接近該開口的另一端時，暫停焊接，保留一個豁口，將襯墊從豁口內取出，然后在豁口處采用鎢極氬弧焊填加焊絲進行堆焊，將該豁口堆焊成不熔合的縫隙線，最后加大焊接電流，用氬弧加熱熔化該縫隙線，使熔池金屬均勻地向組對縫隙里滲透，同時添加少量焊絲，把縫隙線充分地熔合。

本發明一種鋁及鋁合金焊縫的返修方法，其中所述襯墊的厚度小于等于3毫米。

本發明一種鋁及鋁合金焊縫的返修方法，其中所述豁口的長度為10-40毫米。

本發明一種鋁及鋁合金焊縫的返修方法，其中所述豁口處堆焊時采用窄焊道焊接。