Изчерпателно и подробно обяснение на процедурите за заваряване на алуминий и алуминиеви сплави

ЕДНО. Заваръчни материали:

1). Чистотата на газа аргон за заваряване е по-голяма или равна на 99,99%, точката на оросяване е по-малка или равна на -55 градуса и трябва да отговаря на изискванията на GB/T4842 или GB10624 . Не трябва да се използва, когато налягането на бутилиран аргон е по-малко или равно на 0.5Mpa. (Съдържанието на азот в газа аргон е по-голямо или равно на {{10}}.04%, в противен случай на повърхността на заваръчния шев ще се получат светложълт или тревистозелен магнезиев нитрид и пори; кислородът съдържанието е по-голямо или равно на 0,03%, в противен случай на повърхността на разтопената вана могат да се появят нестабилни и големи пръски; по-голямо или равно на 0,07%, разтопената вана ще заври и ще образува пори в заваръчния шев).

2). Ръчният електрод за заваряване с волфрамова аргонова дъга използва цериев волфрамов електрод. Диаметърът на електрода трябва да бъде избран според размера на заваръчния ток (обикновено волфрамов електрод, който е с един размер по-голям от спецификацията, изисквана от заваръчния ток), а краят на електрода трябва да е полусферичен (методът на изработване полукълбото: използвайте размер, по-голям от спецификацията, изисквана от заваръчния ток) За волфрамов електрод № 1, смилайте края в заострена форма, дръжте електрода вертикално, използвайте ток 20~30A по-голям от тока, изискван от волфрамов електрод, за да запалите дъга върху тестовата плоча и да я поддържате за няколко секунди, върхът на волфрамовия електрод е полусферичен. Ако волфрамовият електрод е замърсен с алуминий, той трябва да бъде повторно полиран или сменен; когато е леко замърсен, токът може да се увеличи, за да накара дъгата да гори върху тестовата плоча за известно време, което може да изгори замърсителите):

3). Когато се използва MIG за заваряване на алуминиеви сплави, тъй като алуминиевата заваръчна тел е сравнително мека, за да се избегне захапването на заваръчната тел, колелото за подаване на тел със зъбни колела не е разрешено и не трябва да се използва тип тел за натискане; маркуча за подаване на тел не може да използва вместо това пружинна тръба. Използвайте политетрафлуоретилен или найлон, в противен случай маркучът ще бъде замърсен или блокиран поради смилане. MIG обикновено използва DC обратен поляритет.

4). Основната функция на флюса е да отстрани оксидния филм и други примеси. Когато се използва, може да се направи на паста с безводен алкохол или директно да се постави флюсовият прах върху жлеба и двете страни. При заваряване на ъглови заварки трябва да се изберат тези потоци, които лесно се отстраняват от шлаката след заваряване; флюсовете за алуминиево-магнезиеви сплави не трябва да съдържат натриеви компоненти.

5). При заваряване на различни видове алуминиеви материали, когато чертежите и процесите не са посочени, материалът за заваръчна тел трябва да бъде избран според основния метал с по-добра устойчивост на корозия и по-ниско ниво на якост. При заваряване на устойчиви на корозия алуминиеви сплави, като алуминиево-магнезиеви сплави или алуминиево-манганови сплави, препоръчително е да използвате заваръчни телове със съдържание на магнезий или манган, подобно или малко по-високо от основния метал. Телът за заваряване може да бъде избран от GB/T10585 „Тел за заваряване на алуминий и алуминиева сплав“ и може да бъде избран от GB/T3190 „Химичен състав на деформиран алуминий и алуминиева сплав“ и GB/T3197 „Тел от алуминий и алуминиева сплав за заваряване прът"

Таблица 1 Заваръчна тел за заваряване на алуминий от същия клас

Таблица 2 Заваръчна тел за различна алуминиева заваръчна тел

Таблица 3 Избор на заваръчна тел за различни изисквания за материал и характеристики

Забележка: ER алуминиевата заваръчна тел е американски стандарт ANSI/AWS A5.10

ДВЕ. Заваръчни машини:

Те трябва да издържат изпита в съответствие с разпоредбите на Приложение А от "Правилата за изпит на заварчици на алуминиеви контейнери".

ТРИ. Подготовка преди заваряване:

1). При обработката на алуминиеви канали трябва да се използват механични методи (включително срязване). Ако се използва методът с плазмен пламък, не по-малко от 3 mm трябва да бъдат отстранени от обезцветената част чрез механична обработка. Повърхността на жлебовете след обработката трябва да е равна и гладка, без пукнатини, разцепени слоеве, включвания, неравности, светкавици и оксидни цветове. Повърхността на жлеба трябва да има сребристо-бял метален блясък; ако е необходимо, трябва да се извърши 100% PT върху жлеба и в диапазон не по-малък от 50 mm от двете страни.

2). Повърхността на заваръчната тел, жлебът и нейните страни в диапазон не по-малък от 50 mm трябва да бъдат почистени (включително премахване на повърхностния оксиден филм, котлен камък, замърсяване и неквалифициран оксиден цвят). Шлифоването може да се извърши с телена четка от неръждаема стомана φ0.15~0.2, метална шлифовъчна глава (напр. електрическа фреза), ръчна дискова фреза, пила (трябва да е специална дъгообразна пила за алуминий), скрепер и ацетон (бялата кърпа, потопена в ацетон, трябва да е чиста, не използвайте памучна кърпа или памучна прежда, за да избегнете мъх при избърсване), но трябва да се отбележи, че тези инструменти трябва да се почистват преди употреба и трябва да се внимава да не се натиска оксиден филм в основния материал по време на почистване, така че не използвайте твърде много сила при почистване; Въпреки това, не е позволено да се използва шлифовъчно колело или обикновена шкурка за шлайфане, тъй като алуминиевият материал е много мек, което води до оставане на пясъчни частици в алуминиевия материал и е вероятно да се появят дефекти като пори и шлакови включвания след заваряване .

3). За външни части с гореща обработка, като глави и т.н., по принцип трябва да се извърши 100% PT върху повърхността на алуминиевия материал след влизане във фабриката и, ако е необходимо, трябва да се извърши RT върху неопределените части

4). Повърхността на заваръчната тел може да се изтърка с телена четка от неръждаема стомана или чиста маслена шкурка; заваръчната тел с дебела оксидна кожа на повърхността се нуждае от химическо почистване след смилане преди заваряване. Химическо почистване: накиснете в 70 градуса, 5%~10% разтвор на NaOH за около 0,5~3 минути, след това изплакнете с чиста вода, след това накиснете с около 15% разтвор на HNO3 при стайна температура за около 1~2 минути, изплакнете с топла вода и след това използвайте ръчен сешоар A (не можете да използвате въздушен компресор, защото във въздуха има вода и масло) изсушете го и след това го поставете във фурна да изсъхне на 100 градуса преди употреба. Този метод може да се използва и за алуминий.

5). Почистената заваръчна тел и заваръчните части трябва да се поддържат чисти и сухи и заваръчните части не трябва да се докосват или духат с ръка. Заварчиците обикновено носят бели ръкавици за заваряване и не носят мръсни ръкавици, защото се страхуват от проблеми; Почистете и локалното замърсяване може да бъде почистено отново; най-добре е да покриете двете страни на жлеба с бяла хартия. По принцип заваряването трябва да се извърши веднага след механичното почистване. Ако не се заварява в рамките на 4 часа след почистване, трябва да се почисти отново преди заваряване.

6). Сглобяването на заварката трябва да бъде точно. Ако сглобяването не е добро, трябва да помислите за смяна на частите вместо принудително сглобяване, за да избегнете прекомерно напрежение. Преди официалното заваряване трябва да се провери размерът на канала и заваряването може да се извърши само след преминаване на теста.

7). Избраната заваръчна тел за прихващане и предприетите технологични мерки са същите като при заваряване.

8). Заваръчният шев не трябва да има дефекти като пукнатини, пори и шлакови включвания, в противен случай той трябва да бъде отстранен и заварен отново. Повторното заваряване трябва да се извърши в близката зона вместо точково заваряване на първоначалното място; когато междината на челната заварка не е посочена в процеса, тя може да бъде 2~4 mm.

9). За прилепващата заварка, която ще се стопи в постоянната заварка, тя трябва да осигури проникване и да премахне оксидния слой на повърхността си (разрешено е само сребристо-бяло) и да направи прехода на двата края на заваръчния шев плавен, за да улесни образуването на дъга, в противен случай трябва да се подстриже. При заваряване на студени части дъгата трябва да спре за известно време в началото на заваряването и когато ръбът на основния метал започне да се топи, заваряването с тел трябва да се добави навреме, за да се осигури проникването на началната точка на заваряване.

10). При заваряване на надлъжния шев плочата за запалване на дъгата и плочата за избягване на дъгата трябва да бъдат поставени в двата края на заваръчния шев. Плочата за запалване на дъгата и плочата за избягване на дъгата са изработени от алуминий от същия клас и дебелина като заварената част. Опитайте се да избегнете кратери на дъгата, когато заварявате периферни шевове.

11). По време на процеса на заваряване мястото на позициониране на заваряване е напукано, което води до изместване на ръба на плочата или промяна на празнината, заваряването трябва да бъде спряно незабавно и заваряването може да продължи след ремонта.

12). По време на процеса на заваряване черната пепел и оксидите по повърхността на горния заваръчен шев трябва първо да се почистят с телена четка. Когато заварявате, обърнете внимание на кратера, тоест края на дъгата. Дъгата може да се стартира на 10~20 mm от края на началото на заваряването и след това бързо да се върне към началния край за заваряване. Първият слой е заварен в права линия. За да се получи добра форма, другите слоеве могат да се завъртят странично по време на заваряване и да се спрат малко от двете страни, за да се улесни сливането.

13). Алуминият е склонен към деформация при заваряване и колапс по време на заваряване, така че приспособленията и опорните плочи трябва да бъдат направени целенасочено преди заваряване. Когато използвате приспособление, предната и задната страна на частите обикновено трябва да бъдат захванати, а твърдостта и силата на затягане на приспособлението трябва да бъдат умерени, тъй като ако приспособлението е твърде малко, не може да се получи ефектът на контрол на деформацията. Силата на затягане трябва да бъде 350 кг/100 мм. Мекото алуминиево приспособление може да бъде въглеродна стомана или неръждаема стомана, което може да забави разсейването на топлината; подсиленият алуминиев материал може да бъде направен от алуминиева арматура, която може да подобри разсейването на топлината. Скоби за надлъжни шевове могат да се използват с клавиши на пиано, а кръгли шевове могат да се използват с хидравлични скоби за издуване. При сглобяването на надлъжния шев празнината може да бъде подходящо увеличена, така че да има място за свиване след заваряване; пръстеновидният шев (включително кръгли фланци, фланци и т.н.) трябва да бъде оставен с някои обърнати разместени или издърпани ръбове, тъй като фланецът ще се свие и деформира след заваряване. Материалът на опорната плоча обикновено е неръждаема стомана или въглеродна стомана, а опорната плоча може да бъде направена от графит за заваряване на алуминиеви материали с ниски изисквания. Изборът на материал за опорна плоча също трябва да вземе предвид ефекта върху скоростта на охлаждане на заваръчния шев. Когато алуминиевата плоча е дебела или междината на монтажа на опорната плоча е голяма, междината може да бъде запечатана с глинеста кал и отстранена след заваряване. Размерът на опорната плоча може да бъде както следва:

Четири, изисквания за заваряване:

1. Лицензираните заварчици трябва да заваряват в съответствие с документите за заваръчната процедура и други документи.

2. Когато една от следните ситуации възникне в заваръчната среда, трябва да се вземат ефективни защитни мерки, в противен случай заваряването не е разрешено:

1) Заваръчната среда не е чиста, с прах и дим;

2) Скоростта на вятъра на заваръчната среда е по-голяма или равна на 1,5 m/s;

3) Относителната влажност на заваръчната среда е по-голяма от 80%;

4) Работа на открито при дъжд или сняг;

5) Температурата на запояване е по-ниска от 5 градуса;

3. Заваряването на алуминиеви изделия се намира в специална площадка, като площадката трябва да бъде облицована с гума или фланела; при заваряване трябва да се държи далеч от вентилационните отвори и вратите и прозорците, за да се избегне повлияване на защитния ефект на газа.

4. Заваряването на алуминий чрез ръчно заваряване с волфрамова аргонова дъга обикновено използва променлив ток, за да се получи ефект на катодна пулверизация; заваряването с аргонова дъга с топящ се електрод използва обратна връзка с постоянен ток. Когато се използва заваряване с постоянен ток поради ограничения на оборудването, обикновено има слой от оксиден филм или дори черна пепел върху повърхността на заваръчния шев, който може да се изтрие с телена четка или парцал. Белият филм, образуван върху повърхността на заваръчния шев поради остатъци от флюс или окисляване, може да се избърше с телена четка или парцал с гореща вода.

5. Предварително загряване преди заваряване: Поради силната топлопроводимост на алуминия, когато дебелината на ръчно заваряване с волфрам и аргон е повече от 10 мм, трябва да се загрее предварително преди заваряване, но не трябва да надвишава 100 градуса и температурата на междинния слой по време на заваряване не трябва да надвишава 100 градуса. Може да се нагрява с пламък или инфрачервена дъска в зависимост от конкретната ситуация.

6. По време на процеса на заваряване точката на пълнене на заваръчната тел не трябва да бъде разположена директно под дъгата, а трябва да бъде разположена на ръба на разтопения басейн, около 0.5~1.{{4} } mm от централната линия на дъгата и точката на пълнене на заваръчната тел не трябва да е по-висока от повърхността на разтопената вана или в дъгата. Завъртете надолу и хоризонтално, за да избегнете засягане на топенето на основния метал, разрушаване на газовия щит и окисляване на метала; когато заваръчната тел е изтеглена, не излагайте края на заваръчната тел в зоната за защита от газ, за ​​да предотвратите окисляването на края на заваръчната тел и след това да се подаде в разтопения метал. басейн. По време на заваряване, ако волфрамовият електрод докосне заваръчния метал, заваряването трябва да бъде спряно незабавно, замърсяването трябва да се отстрани с метална шлифовъчна глава и волфрамовият електрод трябва да се шлайфа отново; преди заваряване или по време на процеса на заваряване, окислената част от края на заваръчната тел трябва да се отреже преди заваряване.

7. Заваръчният шев трябва да бъде заварен колкото е възможно повече наведнъж. Когато е необходимо повторно заваряване след спиране на заваряването наполовина, то трябва да се припокрива с 10~20 mm. При многослойни заварки, преди да се премине към следващата заварка, се проверява цветът на повърхността на предишната заварка и се допуска само сребристо-бял; и дефекти като повърхностно замърсяване и включвания на шлака се отстраняват напълно. Кратерът на дъгата трябва да бъде запълнен и връзката на дъгата трябва да бъде разтопена и пробита. Като цяло, методът за гасене на дъгата приема метода за гасене на дъгата по височина на стека: когато дъгата е затворена, дъгата се издига с постоянна скорост и телта за пълнене се ускорява едновременно, докато дъгата изгасне, така че заваръчният шев на мястото на гасене на дъгата се издава частично, а излишната височина се полира при необходимост. Този метод за гасене на дъгата работи по-добре, когато има устройство за затихване на заваръчната машина.

9. Когато дебелината на D-тип заваръчен шев между дюзата и черупката е по-малка или равна на 12 mm, черупката обикновено трябва да бъде челно заварена и височината на ръба трябва да бъде 25 ~ 30 mm.

10. Дебелината на заваръчния шев t на съединения от клас C и D не трябва да бъде по-малка от 0.7 пъти по-малката стойност на дебелините δ1 и δ2 на елементите от двете страни на ъгловата заварка и не трябва да бъде по-малка от 3 mm , освен ако не е посочено друго в чертежа. Дъното не надвишава 10 mm (както е показано на фигурата по-долу); когато облицовката или композитната плоча е съставена от покриваща плоча с припокрит ъглов шев, дебелината на покриващата плоча съставлява страничната дължина L2 на ъгловия шев. Ограничението на дължината на страната, когато L2 е по-малко или равно на 4 mm, трябва да изисква t По-голямо или равно на 0,7 L2.

11. Заваръчният шев и основният метал на съединенията от клас C и D трябва да имат плавен преход.

12. Повърхността на заваръчния шев и засегнатата от топлина зона трябва да бъдат 100% проверени и не трябва да има дефекти като пукнатини, несливане, пори, дъгови кратери, шлакови включвания и пръски и не трябва да има точки на дъга извън заваръчния шев.

13. Не трябва да има подрязване на повърхността на заваръчния шев на алуминиевия съд под налягане. Дълбочината на подрязване на заваръчната повърхност на съда за атмосферно налягане не трябва да бъде по-голяма от 0.5 mm, непрекъснатата дължина на подрязването не трябва да бъде по-голяма от 100 mm, а общата дължина на подрязването от двете страни на заварката не трябва да надвишава 10% от дължината на заварката.

14. Последователност на заваряване на топлообменна тръба на топлообменник: монтаж на тръбен лист (запазената дължина на топлообменната тръба трябва да бъде не по-малка от 4 mm за по-късна обработка); почистване на края на тръбата и тръбния лист; разширяване на тръбата в единия край; заваряване на един тръбен лист; Обработка на незаварения край на топлообменната тръба; разширяване на тръбата; почистване на края на тръбата и на тръбния лист; заваряване на незаварената страна на топлообменната тръба. При заваряване първият слой обикновено не се заварява с тел (независимо дали първият слой е подложен на PT или изпитване за херметичност съгласно разпоредбите), но другите слоеве трябва да бъдат заварени с тел.

15. При заваряване на алуминий трябва да се обърне внимание на по-големия тъп ръб на жлеба, обикновено 2~6 мм. За съединения с опорни плочи, тъпият ръб може да бъде подходящо намален. Когато алуминиевата плоча е тънка, трябва да се има предвид челно заваряване за челно заваряване на ръбове, като например заваряване на ръбове и без тел, когато е по-малко или равно на 3 mm. Заваряването на алуминий може да се използва едновременно за двустранно заваряване, с или без тел на гърба, в зависимост от конкретната ситуация.

Пет, ремонт на заварки:

1. За дефектите, които трябва да бъдат поправени, трябва да се анализират причините, да се предложат мерки за подобряване и да се подготви процесът на ремонт на заваряване (трябва да се вземе предвид оборудването за обработка, за да се предотврати деформация на заваряване), преди ремонтът да може да започне ( таблицата по-долу показва дефектите на заваръчния шев и анализ на причините като цяло);

2. Броят на ремонтите на една и съща част от заваръчния шев не трябва да надвишава 2 пъти.

3. Обикновено използвайте метална шлифовъчна глава, за да отстраните дефекти и фаски. Ако дефектите са дълбоки, първо може да се използва определеното ръчно фрезоване, а след това повърхността на канала може да се полира с метална шлифовъчна глава. Жлебът трябва да има еднаква ширина, гладка повърхност и жлеб, удобен за заваряване, като двата края на жлеба трябва да имат определен наклон (обикновено не повече от 1:4).

4. Дефектите трябва да бъдат отстранени преди ремонт, обикновено трябва да се извърши 100% PT потвърждение (ако дефектът е пукнатина, трябва да се извърши 100% PT). Когато ремонтирате заваряването, трябва само да отстраните всички дефекти, да не копаете твърде дълбоко и да извършите RT, ако е необходимо, за да потвърдите, че дефектите са напълно отстранени. По време на ремонтно заваряване не запълвайте първо телта, а използвайте дъгата, за да разтопите метала в зоната на ремонтно заваряване; след запълване на телта, дъгата трябва да бъде леко наклонена към заваръчната тел, за да се предотврати прегряване на метала в зоната на ремонтно заваряване. време за улесняване на излизането на водородните мехурчета от разтопения басейн.

5. Изискванията за производителност и качество на ремонтирания заваръчен шев трябва да бъдат същите като оригиналния заваръчен шев;

6. Основните заварени дефекти при заваряване на алуминий са пори и пукнатини:

6.1 Причини за порите: Порите при заваряване на алуминий се образуват главно от навлизането на водород в заваръчната вана. Източниците на водород включват: материали, заваръчна тел, защитен газ, механизъм за подаване на тел, ръкавици на заварчици и висока влажност на околната среда, като например замърсяване на заваръчната тел, оксиден филм върху материала и самата заваръчна тел, масло или пот върху механизъм за подаване на тел и др. Предпазни мерки:

6.1.1 Съдържанието на водород в материала и заваръчната тел е по-малко или равно на 0.4mL/100g;

6.1.2 Маслените петна и оксидните филми трябва да бъдат отстранени от повърхността на заварените части и времето за съхранение не трябва да надвишава 4 часа. След като повърхността е почистена, покрийте жлеба и двете страни със сухи, чисти и без мъх предмети;

6.1.3 Заваръчната тел трябва да бъде полирана колкото е възможно повече, в противен случай методът на обработка е същият като по-горе;

6.1.4 Съдържание на примеси в защитен газ: H2 По-малко или равно на 0.0{{10}}1%; O2 По-малко или равно на 0,02%; N2 По-малко или равно на 0,1%; H2O По-малко или равно на 0,02%;

6.1.5 Тръбопровод за защитен газ: обикновено се използват тръби от неръждаема стомана или мед, а за маркучи се използват пластмасови тръби вместо гумени и други лесно абсорбиращи маркучи; Когато защитният газ се нагрее, тръбопроводът трябва да се продуха;

6.1.6 Механизъм за подаване на тел: не трябва да има замърсяване с масло, тръбата за подаване на тел трябва да бъде направена от PTFE или найлон, а замърсяването и кондензираната вода в тръбата трябва да бъдат почистени преди заваряване;

6.1.7 Околна среда на място: температурата не трябва да надвишава 25 градуса, относителната влажност не трябва да надвишава 50%, а околната среда трябва да се поддържа чиста;

6.1.8 Заварчици: работното облекло трябва да е възможно най-бяло, така че замърсяването да може да бъде открито и почистено навреме. Когато заварявате, внимавайте за петна от пот и масло, за да не замърсите отново заварката;

6.1.9 Трябва да се извърши пробно заваряване на тестовата плоча преди заваряване, за да се провери дали защитният газ и тръбопроводите са квалифицирани.

6.1.10 Предпазни мерки при заваръчни процедури: използвайте двойно