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$ } |: k: ?1 x: I- k$ X6 p鋁制殼體鉚、焊工藝規程
+ }2 e# U5 V1 u/ V# ~' t4 f$ `6 j一.目的:
. j+ z0 B, o# m6 O# Z 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。: H1 @$ k" ]9 J! s
二.鋁的焊接特性:
9 b1 j3 \1 H5 Y. T- ^% F6 D' W7 n 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。
+ I W" M! t# r, j+ U, t) m$ B, _ 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。
9 b/ n6 ]& T9 L$ s/ Y" { 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。 3 o( v2 @. e8 z8 d( `
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。) A- U( @' P% M) k: @& y3 {8 {, F
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。2 w& i. ~8 e, `4 L3 Z7 w
三. 工藝路線:
! N6 ]: @1 U% }4 r( s' W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
/ `( x$ U8 A) Y, G" q5 @9 [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
+ v1 v. y. }2 D, @5 H" E四.工作環境;, |3 S9 q% s t4 V
4.1.鉚裝應在干燥無油的場所裝配;$ K8 a& ^2 `9 m& t- s
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%。
8 J- F( h, e6 p( Q% B, _" W. M4.3.周圍溫度應在5℃至40℃之間,風速不得大于2m/s。
, j, t9 h' s* C4 S5 K4 d五. 制作流程:
$ m( ]% N* A& T& e/ P' Z3 ^5.1. 鉚裝& v* M* t) u% O2 ?! h K3 B
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。
5 ]# u! f1 B7 I$ v6 Y3 i5.1.2 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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0 {* |0 m9 s0 x9 _! n$ k: L/ S) R1 ]* s0 M4 S: H& H8 Q
5.1.3.鉚裝:縱焊縫和環焊縫裝配如(圖2)所示進行裝配。& B) U; o# n+ @3 Z" L
7 j7 h1 r9 [6 E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。& k2 f- X4 f* ?. u4 ]
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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。
! D' c1 G- _: S6 ]) w 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。9 @. B' z, f% U1 \4 R6 A" M$ s
5.2.焊接:0 }/ u# U) J' Z
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。
. G# H: J" y/ m( }5 W 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。( W. l7 g$ d2 u9 ~2 p/ P
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。
& W T( ~" p: P% 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)。: E Y/ ^2 \1 V3 \, }
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)! R0 P4 b) n5 y) }+ z% Q1 i
: c- c8 m( y5 R 表1
( T2 V' D. u# P% B, c板材 厚 度
( H% ]7 Z5 f% e3 _1 m/ umm 焊 絲
: p t( H9 Q7 b' D, ^& R直 徑
4 l$ Y$ a* W U* H8 X J( U( Xmm 鎢極+ j6 A" i- t, ~# p
直徑
' E! F4 Q+ _. C3 Q3 O- Tmm 噴嘴
5 M/ ^* K* V" N8 O3 D6 ~# }1 a ?直徑4 {2 e( i8 T4 m2 _4 v6 b
mm 預熱- {4 w* L2 \, R1 K9 U: N) l* b
溫度2 C y" Z: B2 ]& v: Z
℃ 焊接6 Q8 |8 Q1 S5 r0 X- ?- W' |0 s
電流2 M- t; O, \/ `5 b( m: d$ k/ M2 S
A 氬氣
8 w9 w; v0 {* a* E* _; D; B. i. h- W流量0 l* c8 o9 I/ N7 x! j% V
L/min 焊接
* o! N' A. Z* I層數
$ q7 _+ D4 [% |8 ~1 h9 D g正/反 坡口; \; ]4 ]0 Z0 F( l) ~
形式 間隙1 ?4 U- t. x3 X5 n( v
6 4 4.0 14~16 240~280 16~20 1~2/1 V 1~2. _2 N3 x- g2 \& c
8 4~`5 5.0 14~16 100 260~320 16~20 2~3/1 V 1~2
$ s H8 ]. Z3 X, g* i7 I10 4~5 5.0 14~16 100~150 280~340 16~20 3~4/1~2 V 1~28 N' s' F7 O T! Y
12 4~5 5.0 16~20 150~200 300~360 18~22 3~4/1~2 V 1~2
2 S, l$ k7 i- D$ B2 X3 |7 W: |* u7 g- o2 a- U! R# L, ?- [
對于自動焊不開坡口縱縫電流參照以下;
2 e. R# t# u: T0 E, g4 y" c! q t 6 板(無坡口) 260~270A 熔融、230~240A 蓋面* x/ D0 O- C: _3 B
t 8 板(無坡口) 330~380A 熔融、300~320A 蓋面
& s$ B2 a, ?2 w, T9 @4 ] t 10板(無坡口) 420~440A 熔融、 310~330A 蓋面+ L. D# y1 s) u/ H1 ?. L6 s
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。% k; @' h( t4 K- Q% }
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。
2 x8 o; ?$ h$ a6 k& I- d1 r: Y 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。
5 D! V& ^3 T" @7 s 5.2.7.焊縫質量要求
: v- i9 R8 A5 N% w2 y) J 5.2.7.1.焊縫過渡光順,不能突變;$ U; X/ c+ ]) k* T8 O- L! z
5.2.7.2.焊縫直線度:任何部位在≤100 mm內直線度應≤1 mm;
( M1 \$ @% H( B 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
; W+ q# N: m" J 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 c# s* p4 c8 x! Y0 ~ 5.2.7.5.焊縫寬度:同一焊縫任意300 mm 長度上寬度差≦1 mm ;
2 A! e/ T* f! M* D- [! O; u' H2 n 5.2.7.6.焊縫不允許有氣孔、不熔合等缺陷存在。
5 Q* T- x* \ Y8 v1 B: q5.2.8.注意點;8 C, w s6 n% q% ~/ Q
5.2.8.1. 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 O* ^ i' k# L/ O% L5.2.8.2. 不得在焊道外的母材上引弧;
8 W; w7 m! k1 K' i: I7 f% d5.2.8.3. 焊前必須按工藝文件檢查坡口尺寸、根部間隙;
! H% a+ n* U2 I0 F7 F! h( Z4 U5.2.8.4. 焊接前必須清除焊接區的有害物;5 v* z# j9 Z" X
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; `! R0 }0 h* u6 v
5.2.8.6. 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。: c( V' h5 ?$ m9 `# {8 h. t4 O& X
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。
9 ^3 [* M2 D8 W' W, [# a/ l' b. ~七. 鉚裝、焊接有不盡事宜參照《生產作業標準文件》中的
& k% Y# W, K' h: o2 {/ t+ G7 v' Q* d<鉚裝作業指導規范>及<焊接作業指導規范>。
9 o. T9 O3 k6 |* O* v, X 本規程與作業指導規范于2015年12月11日同時執行。
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$ j% J5 q8 B" D7 m% F) D 編制: 2015.12.8 |
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