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鋁制殼體鉚、焊工藝規程% n" t- c. N# I7 X6 C1 D# A
一.目的:8 v8 i( G7 r% v8 m$ p" K
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。$ i+ q; H, {) a7 ^0 \. P
二.鋁的焊接特性:
" |# v( ?4 i: F: n% u 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。. r/ S+ W: W7 \7 `! C8 n* @- A) |
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。  5 ?3 L9 p; y9 ^( S P
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。 : d# B) {; ~8 t- W- v1 }+ s
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。
: W. x! S5 M) v# Y6 F: z 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。
- f( D; @& o2 v) q, {# {三. 工藝路線:
( J) X& W6 ]( z+ |8 k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
# T6 t$ [3 x7 n U$ U* Z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
1 O& O$ a% I. B四.工作環境;
! o- G. c0 k. m7 t( `. B4.1.鉚裝應在干燥無油的場所裝配;" L7 M2 B) Z" _' q2 [- C$ e9 r6 V
4.2.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%。% ^) Y8 O# x. r# \; I
4.3.周圍溫度應在5℃至40℃之間,風速不得大于2m/s。
5 [( U, x- s" V( m五. 制作流程:
7 v/ V3 N9 ?; v8 a5 k; L+ d: i5.1. 鉚裝+ ]( S F/ H4 b' s3 s, e+ Q
5.1.1 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。: X& S2 F: y) W4 O2 y @
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。
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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。: H i- Y1 S: I
" T( T7 p/ q& }" P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。& X" X& h. L y; f( E, r
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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。- G) u5 R3 [( J; ~" ~ V% Y
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。) ~7 y3 E% e* d$ Z- J3 n, k
5.2.焊接:
* v C* g7 [! X; }' i 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。
$ X+ b3 y( [: N% s" l* O 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。
& p- G! ?$ w: f! g: X& W2 O& r. I 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。, K. _0 P0 o$ k: f
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)。4 s; V* ?9 X8 H" I @8 c
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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表1
1 J2 ]1 }* ]" t9 G$ b5 ?: S' b! o板材 厚 度/ J7 I- }$ A; U: b9 Y6 p
mm 焊 絲
* H- y8 T7 l7 c% T- @% L直 徑/ C7 U% l1 Z, Q: A; b, D
mm 鎢極! F6 T6 {0 m3 C7 v
直徑* t# Q1 W( _, W; ~
mm 噴嘴
) i2 A% e' l6 {直徑
% N6 ?" {4 |; p# [! E. K/ ^mm 預熱 g, P9 {" m. \" @9 X# f
溫度
, c- R. V0 J1 a0 @1 O5 z) y( h℃ 焊接
w( G3 B* c! u* q: U電流
$ k, n! b8 x6 w' I; a& cA 氬氣7 v$ R3 |6 q2 [6 U q2 _5 ?
流量
5 ^) z6 c) E. i, K" ~L/min 焊接- v+ Q7 A, ^2 X6 G1 b3 r W; `2 H
層數
2 h% _' n! q2 N& Q正/反 坡口
6 G# k/ G k3 m: \ 形式 間隙
' `5 a. r3 j& F; a6 4 4.0 14~16 240~280 16~20 1~2/1 V 1~2
9 I8 j" e3 w2 v0 B8 W8 4~`5 5.0 14~16 100 260~320 16~20 2~3/1 V 1~2' L4 N; I* A) t+ M" t/ o) |
10 4~5 5.0 14~16 100~150 280~340 16~20 3~4/1~2 V 1~2! ^4 Y) x6 K* o5 M; c
12 4~5 5.0 16~20 150~200 300~360 18~22 3~4/1~2 V 1~2
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對于自動焊不開坡口縱縫電流參照以下;. A) I- S" b) Z
t 6 板(無坡口) 260~270A 熔融、230~240A 蓋面
8 w5 K( _2 ?6 A t 8 板(無坡口) 330~380A 熔融、300~320A 蓋面
+ G1 c( n Y# e0 u5 \+ N. Q t 10板(無坡口) 420~440A 熔融、 310~330A 蓋面7 P3 M$ B( n$ P$ V2 T0 Z
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。
# n+ w2 q% C0 v. N! x5 Q4 m0 K2 T 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。: {4 L0 y! U- h' O b% G i
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。, S: ]- y* ^* [8 r( D
5.2.7.焊縫質量要求
$ }* G# L5 [$ E# Q0 B, f 5.2.7.1.焊縫過渡光順,不能突變;
3 Q; A/ F% d! l) { 5.2.7.2.焊縫直線度:任何部位在≤100 mm內直線度應≤1 mm;! c) _; M! Q: s) o2 ?
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( o u% ?! y" M3 K E, y/ C: U
5.2.7.4.焊縫咬邊:d≤0.3 mm,d0.3 mm 要修磨(d為咬邊深度);' y" [3 u8 v/ m/ a
5.2.7.5.焊縫寬度:同一焊縫任意300 mm 長度上寬度差≦1 mm ;; D" F1 q. T$ [- Z- b
5.2.7.6.焊縫不允許有氣孔、不熔合等缺陷存在。
8 r' [" e/ c7 l a5.2.8.注意點;
4 [$ a: P. L- ?/ A8 U5.2.8.1. 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。2 R) F1 \# l9 ^. F) l
5.2.8.2. 不得在焊道外的母材上引弧;
# W- ~ Q- [7 S2 E5.2.8.3. 焊前必須按工藝文件檢查坡口尺寸、根部間隙;
- F0 i$ s" h' J- Y+ j+ Y( `* _5.2.8.4. 焊接前必須清除焊接區的有害物;$ V6 S5 F+ F' J# U, d" x% F
5.2.8.5. 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;
* ^" l/ S- C" F; m1 f5.2.8.6. 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。& B/ P# c% r3 }4 ?- G
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。
& j ?1 x! T% m( K& [9 O七. 鉚裝、焊接有不盡事宜參照《生產作業標準文件》中的
8 J9 o# {! V. O<鉚裝作業指導規范>及<焊接作業指導規范>。0 v0 u+ R0 y1 T8 |% y! {+ I
本規程與作業指導規范于2015年12月11日同時執行。2 D/ O, r( A0 p6 J7 D2 \
7 R, J6 y" l: Z& ?- Q8 m; h3 e/ A
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編制: 2015.12.8 |
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