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鋁制殼體鉚、焊工藝規程& D0 p3 `' ?2 H1 n2 V1 j9 J
一.目的:; T5 {9 `3 H4 L' a) _# b6 f
用于指導公司鋁制殼體的鉚裝、焊接工序的操作,規范操作標準,以達到縱、環焊縫UT檢測要求,使焊接質量得以保證和提升。 b0 v4 y/ q S" n# U# Q
二.鋁的焊接特性:
f2 ^$ Y. B4 p! V7 O" z& @ 2.1.極易氧化:鋁在空氣中很容易氧化生成熔點高達2050℃的Al2O3,其難熔氧化膜遠遠超過鋁及鋁合金的熔點660℃,阻礙金屬之間的結合,并易造成夾渣和氣孔。 因此,為保證焊接質量,焊前必須嚴格清理焊件及焊絲表面的氧化物, 并保證有充足、適量的氬氣對焊縫區金屬進行有效的保護。
5 {$ t5 E! N: X/ q( B( Q. Z 2.2.散熱快:鋁及鋁合金的導熱性及熱容量都很大, 比鋼大1倍多,焊接時工件散熱快而多.因此,必須采用線能量大的熱源有時必須采用預熱等工藝措施。  
1 I( h3 o$ p) l! D0 ~0 s: L% a 2.3.易產生冷、熱裂紋:鋁及鋁合金的線膨脹系數大, 約為鋼的2倍,凝固時體積收縮率高達6.5%左右,產生較大的內應力,極易產生裂紋、縮孔、縮松等缺陷, 因此必須選用合適成分的焊絲,另外焊后進行熱處理以消除殘余應力。 
& J2 X' e* C7 A; F 2.4.氫的溶解:鋁在液態時能溶解大量的氫,固態時幾乎不溶解,焊接中在熔池的凝固和快速冷卻中,熔融于金屬中的氫來不及溢出,就產生氣孔。在焊接中要嚴格控制干燥度,母材及焊材不能有水分,要進行烘干處理。3 W2 B# N, B' S9 I
2.5.無色澤變化:鋁熔化時, 鋁及鋁合金從固態變成液態, 顏色無明顯變化,因此,在焊接操作過程中比較困難,可辨性差,很難判定焊接的好與壞,這要靠焊工的經驗和技能掌握。
4 u8 E+ c7 M D: H- d+ |0 x三. 工藝路線:: }! z7 N( ^" n7 ?
鉚裝:坡口制作→檢查坡口尺寸→清理清潔→裝配→點焊→檢查裝配尺寸→加固點焊8 ^2 @# U, t2 E! {0 P* o4 O
焊接:檢查裝配質量→清理清潔→預熱→打底焊接→層間清理→填充焊接→層間清理→蓋面焊接+ _2 g4 G/ \# {8 j0 K7 i, e) D
四.工作環境;
8 B- u( l7 p& e- w2 ]4.1.鉚裝應在干燥無油的場所裝配;
) j9 E" W" o9 J4.2.焊接操作應在一個相對干燥的環境下進行,空氣濕度一般不應超過90%。0 g6 x" R5 V& g1 U3 b+ n1 E
4.3.周圍溫度應在5℃至40℃之間,風速不得大于2m/s。$ q5 T) T' J! Q& q8 ? a. T$ W0 T8 |
五. 制作流程:( ^- z* ?6 ^# Q" ?! o, p$ s
5.1. 鉚裝
: m6 S. ~ Z3 ^7 L$ N+ F5.1.1 坡口制作:我公司一般使用的板材厚度為6~12 mm ,所以坡口加工除特殊情況外,不管是縱焊縫還是環焊縫單邊按(圖1)加工。6~8 mm 板鈍邊2 mm、30°;10~12 mm 板鈍邊3 mm、35°。檢查坡口應均勻、光滑、無翻邊、瓦楞邊。3 H% E! ~. T8 B1 n! p8 c* @
5.1.2 清理:清理有化學清理和機械清理,根據我公司實際情況,采用機械清理法;先用有機溶劑(丙酮或無水酒精)擦洗施焊處50 mm 范圍內的油污(也可用火焰加溫去除油污),再用不銹鋼鋼絲輪拋光至金屬本色光澤。需要說明的是:不采用砂輪片打磨的方式,以免殘留的砂粒留在金屬表面,引起焊接時產生夾渣現象。, H: [6 R1 l+ l& G1 i- { Z% o
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5.1.3.鉚裝:縱焊縫和環焊縫裝配如(圖2)所示進行裝配。
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* s) k$ u. ^. v/ N, [坡口類型根據技術工藝確定的內、外形式而定,筒體不圓處要整圓,無毛邊對接、對接錯邊量≤ 1 mm ,錯邊量大的要用機械方式修正。測量尺寸合格后,采用TIG均布點焊,點焊深度不超過坡口深度的2/3 ,點焊長度10 mm 左右。
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4 L4 c2 p; P7 p; ` 5.1.4.所有插入式支管裝配按圖(四)執行,全周須倒坡口、去除油污、飛邊、毛刺、雜質等。! i- Y2 L, `; Z" v" M6 g
5.1.5. 裝配完工后,用干燥氣源吹凈筒體內外灰塵及切割屑等雜質。
; P9 `# {1 k0 p. [: _0 a, S' { 5.2.焊接: {+ O! T% ^* f+ H% f) f
5.2.1.目測檢查裝配質量符合施焊標準要求后方能進入本工序作業準備。* |$ p+ J( |) u
5.2.2.氬氣及焊材準備:氬氣純度不低于99.99%,使用前要先排放空氣,當氬氣壓力不足時,不能施焊;焊絲焊條要經過烘干處理,根據需要量領取。領取的焊條要用丙酮擦洗以去除有害物質,有油污的手不能接觸焊材。
* z. V* ^! w/ ]2 w7 p6 ] 5.2.3.清理清潔:同樣用有機溶劑(丙酮)清洗施焊處50 mm 范圍內的油污,去除雜質灰塵,用無油干燥的不銹鋼鋼絲輪拋光至金屬本色光澤。清理清潔后的筒體在4小時內焊接,超過4小時重新清理。" [- M7 S/ H3 G! | b# |" p
5.2.4.預熱:采用氧、乙炔對待焊處進行加溫預熱,引弧板也要同時預熱,預熱溫度參照表(1)。( t' t/ R A8 s: w( x: |
5.2.5. 焊接:焊接順序參照(圖3)進行。焊接層數及焊接參數參照表(1)
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, i; s+ ~5 _, a6 J1 V 表1
* L4 i8 G( R1 w/ N- k; S0 F板材 厚 度
; _; m3 u- F; @' U; ?6 C+ B: smm 焊 絲
% t Y! f& w1 H1 q/ b6 u9 _直 徑
- g. }+ K8 [! N& _mm 鎢極
9 c& I: q( F6 F6 E$ g* J直徑
- e& i) H0 H0 Q& K+ T4 G5 Z9 W; ~mm 噴嘴
: h- }+ c) m2 N3 s/ [0 d8 R直徑" ^* j0 J! D8 u" C8 \* A8 l( `7 D
mm 預熱
* C* M" Y4 X: F) T! {溫度# ~* D$ p8 I" v: e
℃ 焊接
" c2 D& M$ R$ Y$ {電流
8 v. \- P$ X1 x4 a& A4 K5 aA 氬氣2 o8 C4 r. K. m* s
流量
9 s) y5 W0 w$ D& m; D& oL/min 焊接/ G. y5 H2 K7 V E2 j
層數
K, A% S' `7 o! F正/反 坡口* q3 `+ x1 a; h
形式 間隙
, x7 X2 h9 a, O# Q* S/ a6 4 4.0 14~16 240~280 16~20 1~2/1 V 1~2) r/ m# O7 d X
8 4~`5 5.0 14~16 100 260~320 16~20 2~3/1 V 1~23 M' i+ `" Y& J8 f' |( [* ~: h
10 4~5 5.0 14~16 100~150 280~340 16~20 3~4/1~2 V 1~2
$ a( |2 i9 u8 R5 ~12 4~5 5.0 16~20 150~200 300~360 18~22 3~4/1~2 V 1~2: t. a3 [5 h) `( o
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對于自動焊不開坡口縱縫電流參照以下;
* z6 H( c* F* F# t2 |' n/ w( k t 6 板(無坡口) 260~270A 熔融、230~240A 蓋面1 z- b) p: b! c8 S
t 8 板(無坡口) 330~380A 熔融、300~320A 蓋面* B1 x* Q& ~2 F. y l% D S
t 10板(無坡口) 420~440A 熔融、 310~330A 蓋面2 K0 h2 @2 A5 F- }
焊接時焊槍先在引弧板上焊接(環縫無引弧板的在焊道附近放置一塊小鋁板),待穩定后移至焊接處焊接。焊接第一層時,可不加絲焊接,起弧電流要比焊接電流小,過引弧板后,逐漸加大電流至焊縫背面成型,焊完第一層后,清理清潔焊縫表面的氧化物及雜質、露出金屬本色光澤,進行填充焊接,最后蓋面焊接。
/ s1 j2 c" G8 ]% q- h6 L 焊接道數在保證焊縫尺寸(焊腳、焊寬等)的前提下,盡量越少越好,正常的外道2~3道、內道1道,插入式支管里外各1道。
6 C$ s- M% c' h( S# q& s# N' a 5.2.6.焊后處理:焊接后要及時的去除焊縫上的焊渣、焊瘤。為消除焊縫殘余應力,一可采用皮榔頭沿焊縫周邊輕輕的均勻敲打,利用震蕩以釋放應力;二可采用退火熱處理方法來消除應力,建議:材質是5A02或5052的,溫度350±10℃、保溫1小時左右;材質是6063或5083的,溫度410±10℃、保溫1小時左右。 q0 ^$ I, _1 \# t6 @3 _
5.2.7.焊縫質量要求* q- x% X/ y- z7 u6 }+ x
5.2.7.1.焊縫過渡光順,不能突變;# M" v7 e" h1 q" g0 z) g
5.2.7.2.焊縫直線度:任何部位在≤100 mm內直線度應≤1 mm;
6 T5 ~; x) {* W1 ^7 g6 ~! \ 5.2.7.3.焊縫高低差:在長度100 mm,其高低差應≤0.5mm,余高:內焊縫0~2 mm、外焊縫2~3 mm, l( B% Q0 U2 i& \# s3 b6 j; U A
5.2.7.4.焊縫咬邊:d≤0.3 mm,d0.3 mm 要修磨(d為咬邊深度);4 q3 n( r! O; L
5.2.7.5.焊縫寬度:同一焊縫任意300 mm 長度上寬度差≦1 mm ;
' G7 H3 K( E- N9 m 5.2.7.6.焊縫不允許有氣孔、不熔合等缺陷存在。
: c' ]1 \8 ?" E5.2.8.注意點;
: {# p* n+ S: O2 x5.2.8.1. 焊接材料必須按要求進行烘干; 焊絲在使用前應清除油污、氧化物;焊絲領用須少量多次領用,當班用不完的焊絲焊條要入庫。0 T- D% [- e! x/ G
5.2.8.2. 不得在焊道外的母材上引弧;
) D0 o8 Z( Z e& G8 p2 n5.2.8.3. 焊前必須按工藝文件檢查坡口尺寸、根部間隙;1 b7 t6 e4 K$ L1 f
5.2.8.4. 焊接前必須清除焊接區的有害物;
. p# w$ p3 w$ j3 ~: h5.2.8.5. 焊縫出現裂紋時,焊工不得擅自處理,應查出原因,制定出修補工藝后方可處理;
" {/ c8 J2 F' j5.2.8.6. 焊縫同一部位的返修次數,不宜超過兩次;當超過兩次時,應按專門制定的返修工藝進行。
4 |! R/ J# O+ H/ H8 r六.焊縫的UT檢測:建議對焊縫檢測的時間,最好在焊縫完成24小時后或熱處理后進行,另外在氣密試驗或油漆后復檢。
5 n# o# r9 a, o& |七. 鉚裝、焊接有不盡事宜參照《生產作業標準文件》中的: z5 H1 _/ I# T% l( s2 k
<鉚裝作業指導規范>及<焊接作業指導規范>。9 v/ r4 H& N. }1 M7 M( }
本規程與作業指導規范于2015年12月11日同時執行。7 m6 I* a& P# T I: z
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; z; x0 A5 E" A8 z ( V7 `+ u+ t( i9 R1 c6 ^7 L
編制: 2015.12.8 |
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