鋁合金焊接工藝規(guī)范，明確工藝要求，經(jīng)驗總結(jié)

[ 關(guān)鍵詞：鋁合金焊接工藝規(guī)范　發(fā)表日期：2022-04-13 09:45:18 ]

　　本規(guī)范是我公司在鋁合金焊接中的經(jīng)驗總結(jié)，按《企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)編寫的一般規(guī)定》，為明確鋁合金焊接工藝要求而制定，為規(guī)范焊工操作，保證焊接質(zhì)量，不斷提高焊工的實際操作技術(shù)水平起指導(dǎo)作用。

規(guī)范編制部門：合金鋼管廠（www.bviltd.cn/hejin/）技術(shù)部

編制依據(jù)：

1. GB/T 985.3 《鋁及鋁合金氣體保護(hù)焊推薦坡口》

2. GB/T10858-2008《鋁及鋁合金焊絲》

3. GB/T24598-2009《鋁及鋁合金熔化焊焊工技能評定》

4. GBT3199-2007 《鋁及鋁合金加工產(chǎn)品貯存及包裝》

5. GBT22087-2008《鋁及鋁合金弧焊接頭缺欠質(zhì)量》

6.有關(guān)產(chǎn)品設(shè)計圖紙

一、焊前準(zhǔn)備

1 焊接材料

鋁板 3A21( 原LF21)及鋁合金型材。

焊絲：S311鋁硅焊絲 ER4043 直徑φ 2，φ 3，焊絲應(yīng)有制造長的質(zhì)量合格證，領(lǐng)取和發(fā)放由管理員統(tǒng)一管理。鋁硅焊絲抗裂性好，通用性大。

2 氬氣

　　氬氣瓶上應(yīng)貼有出廠合格標(biāo)簽，其純度≥ 99.99% ，所用流量 8-16 升/ 分鐘，氣瓶中的氬氣不能用盡 ，瓶內(nèi)余壓不得低于 0.5MPa，以保證充氬純度。氬氣應(yīng)符合GB/T4842-1995。

3 焊接工具

①采用交流電焊機，本廠用 WSME-315(J19) 。

②選用的氬氣減壓流量計應(yīng)開閉自如，沒有漏氣現(xiàn)象。切記不可先開流量計、后開氣瓶，造成高壓氣流直沖低壓，損壞流量計；關(guān)時先關(guān)流量計而后關(guān)氬氣瓶。

③輸送氬氣的膠皮管，不得與輸送其它氣體的膠皮管互相串用，可用新的氧氣膠皮管代用，長度不超過 30 米。

4 其它工器具

焊工應(yīng)備有：手錘、砂紙、扁鏟、鋼絲刷、電磨工具等，以備清渣和消除缺陷。

5 焊前清理

① 化學(xué)清理：效率高，清理質(zhì)量穩(wěn)定，焊件清理范圍一般為坡口及其兩邊各 100mm區(qū)域，用干凈棉紗蘸丙酮溶液擦拭或用 8%-10% 的NaOH 溶液浸泡，去除油污并干燥。

② 機械清理：適用于多層焊層間的清理，先用汽油、丙酮等有機溶劑進(jìn)行表面脫脂，再用直徑不大于 0.15mm 的銅絲或不銹鋼絲刷刷至露出鋁本色為止，也可用刮刀清理，效果良好。

6 焊前預(yù)熱和使用墊板

①預(yù)熱要求 薄板一般可不預(yù)熱。壁厚 5mm 以上的焊件則應(yīng)進(jìn)行 100 ～ 300 ℃預(yù)熱。

②墊板使用 由于鋁及鋁合金高溫強度低，鋁液流動性很好，焊接時易引起熔池塌陷，故使用墊板承托熔池。墊板材料可為石墨、不銹鋼或者普通碳鋼。

7 焊接坡口

　　焊縫的坡口形式和尺寸應(yīng)應(yīng)符合本規(guī)范 附錄1（見文章末尾）的規(guī)定。 切割后的坡口表面應(yīng)進(jìn)行清理，并達(dá)到平整光滑、無毛刺和飛邊。

8 焊接場所與焊接環(huán)境

　　裝配焊接應(yīng)盡量在車間內(nèi)干凈的工作臺上進(jìn)行，氬氣保護(hù)焊時風(fēng)速應(yīng)小于 2m/s ，風(fēng)大時作業(yè)場所要圍上擋板進(jìn)行焊接，其相對濕度≤ 90% 。

二、焊接工藝要求

1 手工鎢極氬弧焊應(yīng)采用交流電源，熔化極氬弧焊應(yīng)采用直流電源，焊絲接正極。

2 焊接前焊件表面應(yīng)保持干燥，無特殊要求時可不預(yù)熱。

3 焊接前應(yīng)在試焊板上試焊，當(dāng)確認(rèn)無氣孔后再進(jìn)行正式焊接 。

4 宜采用大電流快速施焊法，焊絲的橫向擺動不宜超過其直徑的 3 倍。

5 引弧宜在引弧板上進(jìn)行，縱向焊縫宜在熄弧板上熄弧。引弧板和熄弧板的材料應(yīng)與母材相同。

6 手工鎢極氬弧焊的焊絲端部不應(yīng)離開氬氣保護(hù)區(qū)，焊絲與焊縫表面的夾角宜為 15°，焊槍與焊縫表面的夾角宜為 80°～ 90 °，噴嘴到焊件的距離為 8～12mm 。

7 多層焊時宜減少焊接層數(shù)，層間溫度宜冷卻至室溫，且不應(yīng)高于 65℃。層間的氧化鋁等雜物應(yīng)采用機械方法清理干凈。

8 對厚度大于 5mm 的立向焊縫，宜采用兩人雙面同步氬弧焊工藝。

9 當(dāng)鎢極氬弧焊的鎢極前端出現(xiàn)污染或形狀不規(guī)則時，應(yīng)進(jìn)行修正或更換鎢極。當(dāng)焊縫出現(xiàn)觸鎢現(xiàn)象時，應(yīng)將鎢極、焊絲、熔池處理干凈后方可繼續(xù)進(jìn)行施焊。

10 當(dāng)熔化極氬弧焊發(fā)生導(dǎo)電嘴、噴嘴熔入焊縫時，應(yīng)將該部位焊縫全部鏟除，更換導(dǎo)電嘴和噴嘴后方可繼續(xù)施焊。

11 手工鎢極氬弧焊電弧電壓在 8-20V, 弧長應(yīng)在 0.5 ～3mm ，采用鈰鎢極，放射性更小 。

12 手工鎢極氬弧焊焊接工藝參數(shù)宜符合下表規(guī)定。

鋁及鋁合金手工鎢極氬弧焊（ TIG ）焊接參數(shù)（交流電源 )

板厚/mm	焊接層數(shù)	鎢極直徑/mm	焊絲直徑/mm	焊接電流/A	氬氣流量/L· min － 1	噴嘴孔徑/mm	坡口形式
1	1	2	1.6	45 ～ 60	7 ～ 9	8 ～ 10	卷邊
2	1	3	1.6 ～ 2	90 ～ 120	12 ～ 14	8 ～ 10	I形
3	1 ～ 2	4	2	150 ～ 180	14 ～ 18	10 ～ 14	Y形
4	1 ～ 2	5	2 ～ 3	180 ～ 200	14 ～ 18	10 ～ 14
5	2	5	2 ～ 3	180 ～ 240	16 ～ 20	12 ～ 16
6 ～ 8	2 ～ 3	5 ～ 6	3	260 ～ 320	18 ～ 24	14 ～ 18
8 ～ 12	2 ～ 3	6	3 ～ 4	300 ～ 360	18 ～ 24	14 ～ 18

三、預(yù)防焊接缺陷，獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的措施

1 加強焊前對工件及焊材的清理（特別是對接接頭坡口端面處的表面），減少氧、氮氫的來源 。

2 采用高純度保護(hù)氬氣（ Aｒ≥ 99.99%）。

3 焊接時焊槍要帶拖罩，且對溫度超過 400℃區(qū)域的焊道正、背都要嚴(yán)加保護(hù)，防止氧、氮、氫的侵入。

4 選擇適當(dāng)?shù)暮附泳�能量，既要防止線能量大造成接頭過熱，也要避免熱輸入過小，相變時產(chǎn)生較多的脆性相，還要使熔池保護(hù)足夠的時間，有利于氫氣的逸出。

5 采用適當(dāng)?shù)膴A具、壓板，同時選擇合理的焊接順序 （ 如對稱焊、跳焊、逐步退焊等 ），以防止和減少變形。

6 當(dāng)焊件從中心向外進(jìn)行焊接時，具有大收縮量的焊縫宜先施焊，整條焊道應(yīng)連續(xù)焊完。必要時采取反變形方法，并應(yīng)留有收縮余量。

7 電弧擦傷處的弧坑需經(jīng)打磨，使其均勻過渡到母材表面，當(dāng)打磨后的母材厚度小于規(guī)定值時，則需補焊 。

8 接弧處應(yīng)保證焊透和熔合。

四、焊縫檢驗

1 焊接結(jié)束，清理焊縫表面的飛濺和污物后，所有焊縫進(jìn)行 100%外觀檢查。

2 焊縫表面不得有裂紋、未熔合、夾渣、氣孔、未焊透、咬邊等缺陷。

3 焊縫表面余高不低于母材，一般余高為 0～1.0mm，焊縫寬度比坡口每側(cè)增寬 0.5 ～1.5mm。

五、鎢極氬弧焊（ TIG ）安全規(guī)程

1 焊接工作場地必須備有防火設(shè)備，如砂箱、滅火器、消防栓、水桶等。易燃物品距離焊接場所不得小于 5ｍ。若無法滿足規(guī)定距離時，可用石棉板、石棉布等妥善覆蓋，防止火星落入易燃物品。易爆物品距離焊接場所不得小于 10ｍ。 氬弧焊工作場地要有良好的自然通風(fēng)和固定的機械通風(fēng)裝置，減少氬弧焊有害氣體和金屬粉塵的危害。

2 手工鎢極氬弧焊機應(yīng)放置在干燥通風(fēng)處，嚴(yán)格按照使用說明書操作。使用前應(yīng)對焊機進(jìn)行全面檢查。確定沒有隱患，再接通電源。空載運行正常后方可施焊。保證焊機接線正確，必須良好、牢固接地以保障安全。焊機電源的通、斷由電源板上的開關(guān)控制，嚴(yán)禁負(fù)載扳動開關(guān)，以免形狀觸頭燒損。

3 應(yīng)經(jīng)常檢查氬弧焊槍冷卻水系統(tǒng)的工作情況，發(fā)現(xiàn)堵塞或泄漏時應(yīng)即刻解決，防止燒壞焊槍和影響焊接質(zhì)量。

4 焊工離開工作場所或焊機不使用時，必須切斷電源。若焊機發(fā)生故障，應(yīng)由專業(yè)人員進(jìn)行維修，檢修時應(yīng)作好防電擊等安全措施。焊機應(yīng)至少每年除塵清潔一次。

5 鎢極氬弧焊機高頻振蕩器產(chǎn)生的高頻電磁場會使人產(chǎn)生一定的頭暈、疲乏。因此焊接時應(yīng)盡量減少高頻電磁場作用的時間，引燃電弧后立即切斷高頻電源。焊槍和焊接電纜外應(yīng)用軟金屬編織線屏蔽 （軟管一端接在焊槍上， 另一端接地， 外面不包絕緣） 。如有條件，應(yīng)盡量采用晶體脈沖引弧取代高頻引弧。

6 氬弧焊時，紫外線強度很大，易引起電光性眼炎、電弧灼傷， 同時產(chǎn)生臭氧和氮氧化合物刺激呼吸道。因此，焊工操作時應(yīng)穿白帆布工作服，戴好口罩、面罩及防護(hù)手套、腳蓋等。為了防止觸電，應(yīng)在工作臺附近地面覆蓋絕緣橡皮，工作人員應(yīng)穿絕緣膠鞋。

附錄1 鋁及鋁合金手工 TIG 焊坡口形式和尺寸