Omfattande och detaljerad förklaring av svetsprocedurer för aluminium och aluminiumlegeringar

EN. Svetsmaterial:

1). Renheten hos argongas för svetsning är större än eller lika med 99,99 %, daggpunkten är mindre än eller lika med -55 grad och den bör uppfylla kraven i GB/T4842 eller GB10624 . Den ska inte användas när trycket i argon på flaska är mindre än eller lika med 0.5Mpa. (Kvävehalten i argongasen är större än eller lika med {{10}},04 %, annars kommer ljusgul eller gräsgrön magnesiumnitrid och porer att bildas på svetsytan; syret innehållet är större än eller lika med 0,03 %, annars kan täta svarta fläckar och bågar hittas på ytan av den smälta poolen. Instabilt och stort vatteninnehåll i svetsen).

2). Manuell volframargonbågsvetselektrod använder ceriumvolframelektrod. Diametern på elektroden ska väljas enligt storleken på svetsströmmen (vanligtvis en volframelektrod som är en storlek större än specifikationen som krävs av svetsströmmen), och änden av elektroden ska vara halvklotformad (metoden att göra halvklotet: använd en storlek större än specifikationen som krävs av svetsströmmen) För volframelektroden nr 1, slipa änden till en avsmalnande form, håll elektroden vertikalt, använd en ström 20~30A större än strömmen som krävs av volframelektrod för att starta en båge på testplattan och bibehålla den i några sekunder, volframelektrodspetsen är halvsfärisk. Om volframelektroden är förorenad av aluminium måste den poleras om eller bytas ut; när den är något förorenad kan strömmen ökas för att få ljusbågen att brinna på testplattan ett tag, vilket kan bränna bort föroreningarna):

3). När du använder MIG för att svetsa aluminiumlegeringar, eftersom aluminiumsvetstråden är relativt mjuk, för att undvika att bita svetstråden, är trådmatningshjulet med kugghjul inte tillåtet och trycktrådstypen bör inte användas; trådmatningsslangen får inte använda fjäderrör istället. Använd polytetrafluoreten eller nylon, annars kommer slangen att förorenas eller blockeras på grund av slipning. MIG använder vanligtvis DC omvänd polaritet.

4). Huvudfunktionen hos flussmedlet är att avlägsna oxidfilmen och andra föroreningar. Vid användning kan den göras till en pasta med vattenfri alkohol eller direkt lägga flusspulvret på skåran och båda sidor. Vid svetsning av kälsvetsar bör de flussmedel som är lätta att ta bort slagg efter svetsning väljas; flussmedel för aluminium-magnesiumlegeringar bör inte innehålla natriumkomponenter.

5). Vid svetsning av olika kvaliteter av aluminiummaterial, när ritningarna och processerna inte är specificerade, bör svetstrådsmaterialet väljas enligt basmetallen med bättre korrosionsbeständighet och lägre hållfasthetsnivå. Vid svetsning av korrosionsbeständiga aluminiumlegeringar såsom aluminium-magnesium-legeringar eller aluminium-mangan-legeringar, är det lämpligt att använda svetstrådar med magnesiuminnehåll eller manganinnehåll som liknar eller något högre än basmetallen. Svetstråden kan väljas från GB/T10585 "Aluminium and Aluminium Alloy Welding Wire", och kan också väljas från GB/T3190 "Chemical Composition of Deform Aluminium and Aluminum Alloy" och GB/T3197 "Aluminium and Aluminum Alloy Wire for Welding" Stång"

Tabell 1 Svetstråd för aluminiumsvetsning av samma kvalitet

Tabell 2 Svetstråd för olik aluminiumsvetstråd

Tabell 3 Val av svetstråd för olika material- och prestandakrav

Obs: ER-aluminiumsvetstråd är amerikansk standard ANSI/AWS A5.10

TVÅ. Svetsare:

De bör klara provet i enlighet med bestämmelserna i bilaga A till "Regler för undersökning av svetsare av aluminiumbehållare".

TRE. Förberedelser före svetsning:

1). Mekaniska metoder (inklusive klippning) bör användas vid bearbetning av aluminiumspår. Om plasmaflammetoden används ska minst 3 mm avlägsnas från den missfärgade delen genom mekanisk bearbetning. Ytan på spåren efter bearbetning ska vara platt och slät, utan sprickor, sprickor. Lager, inneslutningar, grader, blixtar och oxidfärger. Spårets yta bör ha en silvervit metallglans; vid behov bör 100 % PT utföras på spåret och inom ett område på minst 50 mm på båda sidor.

2). Ytan på svetstråden, spåret och dess sidor inom ett område av minst 50 mm måste rengöras (inklusive avlägsnande av ytans oxidfilm, skal, föroreningar och okvalificerad oxidfärg). Slipning kan göras med φ0.15~0.2 stålborste, metallsliphuvud (dvs elektrisk fräs), manuell skivfräsmaskin, fil (ska vara en speciell bågformad fil för aluminium), skrapa och aceton (vit trasa doppad i aceton ska vara ren, använd inte bomullstyg eller bomullsgarn för att undvika ludd vid avtorkning), men det bör noteras att dessa verktyg bör rengöras före användning, och man bör se till att inte trycka på oxidera film i basmaterialet under rengöring, så använd inte för mycket kraft vid rengöring; Det är dock inte tillåtet att använda en slipskiva eller vanligt sandpapper för slipning, eftersom aluminiummaterialet är mycket mjukt, vilket resulterar i att sandpartiklarna blir kvar i aluminiummaterialet, och defekter som porer och slagginslutningar kommer sannolikt att uppstå efter svetsning .

3). För utlagda varmbearbetade delar, såsom huvuden etc., bör i princip 100 % PT utföras på ytan av aluminiummaterialet efter inträde i fabriken och vid behov ska RT utföras på de obestämda delarna

4). Ytan på svetstråden kan skuras med en stålborste av rostfritt stål eller rent oljesandpapper; svetstråden med tjockt oxidskinn på ytan behöver kemisk rengöring efter slipning före svetsning. Kemisk rengöring: blötlägg i 70 grader, 5%~10% NaOH-lösning i ca 0,5~3min, skölj sedan med rent vatten, blötlägg sedan med ca 15% HNO3-lösning i rumstemperatur i ca 1~2min, skölj med varmt vatten, och använd sedan en handhållen A-fön (kan inte använda en luftkompressor, eftersom det finns vatten och olja i luften) torka den och lägg den sedan i en ugn för att torka i 100 grader innan användning. Denna metod kan även användas för aluminium.

5). Den rengjorda svetstråden och svetsdelarna ska hållas rena och torra, och svetsdelarna ska inte röras eller blåsas för hand. Svetsare bär i allmänhet vita svetshandskar och använder inte smutsiga handskar eftersom de är rädda för problem; Städa upp och lokala föroreningar kan saneras igen; det är bäst att täcka båda sidorna av spåret med vitt papper. Generellt bör svetsning utföras omedelbart efter mekanisk rengöring. Om den inte är svetsad inom 4 timmar efter rengöring ska den rengöras igen innan svetsning.

6). Monteringen av svetsen bör vara korrekt. Om monteringen inte är bra bör du överväga att byta ut delarna istället för att tvångsmontera för att undvika överdriven påfrestning. Före den formella svetsningen bör spårstorleken kontrolleras, och svetsning kan utföras först efter att testet har godkänts.

7). Den svetstråd som valts för häftsvetsning och de tekniska åtgärder som vidtagits är desamma som svetsprocessen.

8). Häftsvetsen får inte ha defekter som sprickor, porer och slagginneslutningar, annars måste den tas bort och svetsas om. Omsvetsning bör utföras i närområdet istället för punktsvetsning på den ursprungliga platsen; när stumsvetsgapet inte specificeras i processen kan det vara 2 ~ 4 mm.

9). För häftsvetsen som kommer att smälta in i den permanenta svetsen måste den säkerställa penetrering och ta bort oxidskiktet på dess yta (endast silvervitt är tillåtet), och göra övergången av båda ändarna av svetsen smidig för att underlätta bågbildning, annars bör trimmas. Vid svetsning på kalla delar bör bågen stanna ett tag i början av svetsningen, och när kanten på basmetallen börjar smälta, bör trådsvetsning läggas till i tid för att säkerställa penetreringen av den första svetspunkten.

10). Vid svetsning av den längsgående sömmen ska ljusbågtändningsplattan och ljusbågsutloppsplattan placeras i båda ändarna av svetsen. Bågtändningsplattan och ljusbågsutrymningsplattan är gjorda av aluminium av samma kvalitet och tjocklek som den svetsade delen. Försök att undvika bågkratrar vid svetsning av omkretssömmar.

11). Under svetsprocessen är positioneringssvetspunkten sprucken, vilket resulterar i förskjutning av plåtkanten eller förändring av gapet, svetsningen bör avbrytas omedelbart och svetsningen kan fortsätta efter reparationen.

12). Under svetsprocessen ska den svarta askan och oxiderna på ytan av den övre svetsen först rengöras med en stålborste. Vid svetsning, var uppmärksam på kratern, det vill säga bågänden. Bågen kan startas 10~20 mm från svetsstartänden och sedan snabbt återgå till startänden för svetsning. Det första lagret svetsas i en rak linje. För att få en bra form kan de övriga lagren svängas i sidled vid svetsning och stoppas lite på båda sidor för att underlätta sammansmältning.

13). Aluminium är benäget att svetsa deformation och kollapsa under svetsning, så fixturer och stödplåtar bör göras på ett målinriktat sätt före svetsning. När man använder en fixtur måste delarnas fram- och baksidor i allmänhet klämmas fast, och fixturens styvhet och klämkraft bör vara måttlig, eftersom om fixturen är för liten kan deformationskontrolleffekten inte uppnås. Åtdragningskraften bör vara 350 kg/100 mm. Den mjuka aluminiumfixturen kan vara kolstål eller rostfritt stål, vilket kan bromsa värmeavledning; det förstärkta aluminiummaterialet kan vara tillverkat av aluminiumfixtur, vilket kan förbättra värmeavledningen. Längsgående sömklämmor kan användas med pianotangenter och cirkulär söm kan användas med hydrauliska utbuktande klämmor. Vid montering av den längsgående sömmen kan spalten på lämpligt sätt ökas så att det finns utrymme för krympning efter svetsning; den ringformade sömmen (inklusive cirkulära flänsar, flänsar, etc.) bör lämnas med några omvända förskjutna eller dragna kanter, eftersom flänsen kommer att kollapsa och deformeras efter svetsning. Materialet på stödplattan är vanligtvis rostfritt stål eller kolstål, och stödplattan kan vara gjord av grafit för svetsning av aluminiummaterial med låga krav. Valet av stödplåtsmaterial bör också beakta effekten på svetsens kylhastighet. När aluminiumplåten är tjock eller spalten i stödplåten är stor, kan spalten tätas med lerslam och avlägsnas efter svetsning. Storleken på stödplattan kan vara som följer:

Fyra, svetskrav:

1. Licensierade svetsare bör svetsa enligt svetsprocedurens dokument och andra dokument.

2. När en av följande situationer inträffar i svetsmiljön bör effektiva skyddsåtgärder vidtas, annars är svetsning inte tillåten:

1) Svetsmiljön är inte ren, med damm och rök;

2) Vindhastigheten i svetsmiljön är större än eller lika med 1,5 m/s;

3) Den relativa fuktigheten i svetsmiljön är större än 80 %;

4) Utomhusarbete i regn eller snö;

5) Lödtemperaturen är lägre än 5 grader;

3. Svetsningen av aluminiumprodukter är belägen på en speciell plats, och platsen ska läggas med gummi eller flanell; vid svetsning bör den hållas borta från ventilationsöppningar och dörrar och fönster för att undvika att påverka gasskyddseffekten.

4. Svetsning av aluminium genom manuell volframargonbågsvetsning använder i allmänhet AC för att producera effekten av katodförstoftning; smältelektroden argonbågsvetsning använder DC omvänd anslutning. När DC-svetsning används på grund av utrustningens begränsningar finns det vanligtvis ett lager av oxidfilm eller till och med svart aska på svetsytan, som kan torkas av med en stålborste eller en trasa. Den vita filmen som bildas på svetsytan på grund av flussmedelsrester eller oxidation kan torkas av med en stålborste eller en trasa med varmt vatten.

5. Förvärmning före svetsning: På grund av den starka värmeledningsförmågan hos aluminium, när tjockleken på manuell volframargonbågsvetsning är mer än 10 mm, bör den förvärmas före svetsning, men den bör inte överstiga 100 grader, och mellanskiktstemperaturen under svetsning bör inte överstiga 100 grader. Den kan värmas med låga eller fjärrinfraröd bräda beroende på den specifika situationen.

6. Under svetsprocessen ska svetstrådens fyllpunkt inte placeras direkt under bågen, utan bör placeras vid kanten av den smälta poolen, ungefär 0.5~1.{{4} } mm bort från bågens centrumlinje, och svetstrådens fyllpunkt bör inte vara högre än ytan på den smälta poolen eller i bågen. Sväng nedåt och horisontellt för att undvika att påverka smältningen av basmetallen, förstöra gasskölden och oxidera metallen; när svetstråden dras ut, exponera inte änden av svetstråden för gasskyddszonen, för att förhindra att änden av svetstråden oxideras och sedan matas in i den smälta metallen. slå samman. Under svetsning, om volframelektroden vidrör svetsmetallen, bör svetsningen stoppas omedelbart, föroreningen bör avlägsnas med ett metallsliphuvud och volframelektroden ska slipas om; före svetsning eller under svetsprocessen ska den oxiderade delen av änden av svetstråden skäras av före svetsning.

7. En svetssöm bör svetsas så mycket som möjligt på en gång. När omsvetsning är nödvändig efter att ha stoppat svetsningen halvvägs, bör den överlappa med 10~20 mm. För flerskiktssvetsar, innan du fortsätter till nästa svets, kontrolleras ytfärgen på föregående svets, och endast silvervit är tillåten; och defekter såsom ytföroreningar och slagginneslutning avlägsnas noggrant. Bågkratern ska fyllas, och ljusbågsanslutningen ska smältas och penetreras. I allmänhet antar bågsläckningsmetoden stackhöjdsbågsläckningsmetoden: när bågen är stängd höjs bågen med konstant hastighet och påfyllningstråden accelereras samtidigt tills bågen släcks, så att svetssömmen vid ljusbågssläckningsplatsen är delvis utskjuten, och överskottshöjden poleras vid behov. Denna ljusbågssläckningsmetod fungerar bättre när det finns en dämpningsanordning på svetsmaskinen.

9. När tjockleken på svetssömmen av D-typ mellan munstycket och skalet är mindre än eller lika med 12 mm, bör skalet i allmänhet vara stumsvetsat och kanthöjden ska vara 25~30 mm.

10. Svetstjockleken t för klass C- och D-fogar ska inte vara mindre än 0.7 gånger det mindre värdet av tjocklekarna δ1 och δ2 av elementen på båda sidor av kälsvetsen, och ska inte vara mindre än 3 mm , om inte annat anges på ritningen. Botten överstiger inte 10 mm (som visas i bilden nedan); när fodret eller kompositplattan är sammansatt med en täckplåtsöverlappad kälsvets, utgör täckplattans tjocklek kälsvetsens sidolängd L2. Gränsen för sidolängd, när L2 är mindre än eller lika med 4 mm, bör kräva t Större än eller lika med 0,7 L2.

11. Svetssömmen och basmetallen i klass C- och D-förband ska ha en jämn övergång.

12. Ytan på svetsen och den värmepåverkade zonen ska inspekteras till 100 %, och det ska inte finnas några defekter som sprickor, ofusion, porer, bågkratrar, slagginslutningar och stänk, och det ska inte finnas några ljusbågspunkter utanför svetsen.

13. Det får inte finnas några underskärningar på ytan av svetsfogen på aluminiumtryckkärlet. Underskärningsdjupet på svetsytan på atmosfärstryckkärlet får inte vara större än 0,5 mm, den kontinuerliga längden av underskärningen ska inte vara större än 100 mm och den totala längden av underskärningen på båda sidor av svets får inte överstiga 10 % av svetslängden.

14. Svetssekvens för värmeväxlarens värmeväxlarrör: rörplåtmontering (reserverad längd på värmeväxlarröret bör inte vara mindre än 4 mm för senare bearbetning); rengöring av tubände och tubplåt; rörexpansion i ena änden; svetsning av en rörplåt; Bearbetning av den osvetsade änden av värmeväxlarröret; expandera röret; rengöring av röränden och tubplåten; svetsning av den osvetsade sidan av värmeväxlarröret. Vid svetsning är det första lagret i allmänhet inte trådsvetsat (oavsett om det första lagret utsätts för PT eller lufttäthetsprovning enligt föreskrifter), utan övriga lager ska trådsvetsas.

15. Aluminiumsvetsning bör vara uppmärksam på den större trubbiga kanten av spåret, vanligtvis 2~6 mm. För fogar med stödplåt kan den trubbiga kanten lämpligen reduceras. När aluminiumplåten är tunn bör stumsvetsning övervägas för kantstumsvetsning, såsom kant- och ingen trådsvetsning när den är mindre än eller lika med 3 mm. Aluminiumsvetsning kan användas för dubbelsidig svetsning samtidigt, med eller utan tråd på baksidan, beroende på den specifika situationen.

Fem, svetsreparation:

1. För de defekter som behöver repareras bör orsakerna analyseras, förbättringsåtgärder bör föreslås och svetsreparationsprocessen bör förberedas (processutrustningen bör övervägas för att förhindra svetsdeformation) innan reparationen kan påbörjas ( följande tabell visar svetsdefekter och orsaksanalys i allmänhet);

2. Antalet reparationer på samma del av svetsen bör inte överstiga 2 gånger.

3. Använd vanligtvis ett metallsliphuvud för att ta bort defekter och avfasningar. Om defekterna är djupa kan den specificerade manuella fräsningen användas först, och sedan kan spårytan poleras med ett metallsliphuvud. Spåret ska ha en jämn bredd, en slät yta och ett spår som är bekvämt för svetsning, och de två ändarna av spåret ska ha en viss lutning (i allmänhet inte mer än 1:4).

4. Defekter måste avlägsnas innan reparation, i allmänhet ska 100 % PT-bekräftelse utföras (om defekten är en spricka måste 100 % PT utföras). När du reparerar svetsning behöver du bara ta bort alla defekter, gräv inte för djupt och utför RT vid behov för att bekräfta att defekterna har tagits bort helt. Under reparationssvetsning, fyll inte tråden först, och använd bågen för att smälta metallen i området för reparationssvetsning; efter att tråden har fyllts ska bågen vara lätt förspänd mot svetstråden för att förhindra överhettning av metallen i området för reparationssvetsning. tid för att underlätta utsläppet av vätebubblor från den smälta poolen.

5. Prestanda- och kvalitetskraven för den reparerade svetsen bör vara desamma som den ursprungliga svetsen;

6. De huvudsakliga svetsdefekterna vid aluminiumsvetsning är porer och sprickor:

6.1 Orsaker till porer: Aluminiumsvetsporer bildas huvudsakligen av att väte kommer in i svetsbadet. Vätgaskällorna inkluderar: material, svetstråd, skyddsgas, trådmatningsmekanism, svetshandskar och hög luftfuktighet i omgivningen, såsom förorening av svetstråden, oxidfilm på materialet och själva svetstråden, olja eller svett på trådmatningsmekanism, etc. Försiktighetsåtgärd:

6.1.1 Vätehalten i materialet och svetstråden är mindre än eller lika med 0.4mL/100g;

6.1.2 Oljefläckar och oxidfilmer bör avlägsnas från ytan på de svetsade delarna, och lagringstiden bör inte överstiga 4 timmar. Efter att ytan har rengjorts täcker du spåret och båda sidorna med torra, rena och luddfria föremål;

6.1.3 Svetstråden bör poleras så mycket som möjligt, annars är behandlingsmetoden densamma som ovan;

6.1.4 Föroreningsinnehåll i skyddsgas: H2 Mindre än eller lika med 0.0{{10}}1%; O2 Mindre än eller lika med 0,02%; N2 Mindre än eller lika med 0,1 %; H2O Mindre än eller lika med 0,02%;

6.1.5 Skyddsgasledning: rostfritt stål eller kopparrör används vanligtvis och plaströr används för slangar istället för gummi och andra lättabsorberande slangar; När skyddsgasen värms upp bör rörledningen renas;

6.1.6 Trådmatningsmekanism: det ska inte finnas någon oljeförorening, trådmatningsröret ska vara tillverkat av PTFE eller nylon, och föroreningarna och det kondenserade vattnet i röret ska rengöras före svetsning;

6.1.7 Miljö på plats: temperaturen bör inte överstiga 25 grader, den relativa luftfuktigheten bör inte överstiga 50 %, och miljön bör hållas ren;

6.1.8 Svetsare: arbetskläderna ska vara så vita som möjligt så att föroreningar kan upptäckas och saneras i tid. När du svetsar, var uppmärksam på svett- och oljefläckar för att inte förorena svetsen igen;

6.1.9 Provsvetsning bör utföras på provplattan före svetsning för att kontrollera om skyddsgasen och rörledningarna är kvalificerade.

6.1.10 Försiktighetsåtgärder för svetsprocedurer: använd dubbel