工法铝合金管道全位置焊接工法1.doc

6铝及铝合金管道全位置（固定口焊接）焊接内衬垫施工工法前言铝及铝合金管道在低温下有优良的机械性能在化工领域有着广泛的应用；特别是在制氧工业的深冷管道应用比较多。但是铝及铝合金在高温时强度很低液态铝的流动性能好在焊接时焊缝金属容易产生下塌现象。为了保证焊透而又不致塌陷焊接时常采用垫板来托住熔池及附近金属。垫板接头的操作技能比单面焊双面成形简单容易掌握常用于背面无法施焊（如小直径圆筒环缝、夹套容器环缝）的场合缺点是当垫板和筒体的椭圆度不一致时两者之间装配在一起时局部会留有缝隙因此易形流淌失去垫板的作用。公知的另一种处理办法是采用一种是焊接垫板带；焊接垫板带也有人称为柔韧垫板带、玻璃布垫板带等。但是焊接垫板带（柔韧垫板带、玻璃布垫板带）仅限于焊接较厚的大直径管道、贮箱(罐)等对于直径小于DN500mm的管道并不适用因为安放和取出不方便。1.工法特点1.1本工法提供一种管道焊接内衬垫弹性装置一种可以方便的安放在管道焊接焊口内侧并在管道焊口焊接完成后方便取出的衬垫装置。1.2垫板采用石墨加工的扇形支撑块表面包覆2mm厚的一层氧化铝纤维毡在石墨扇形支撑块之间弹簧的弹性压力下保证焊缝背面成型。1.3该装置不仅能提高焊接高效而且不会出现垫板材料与焊接母材的热溶渗透也不损伤管材省时省力方便操作大大提高了整体焊接效率。1.4本工法的关键技术就是解决铝本身由于导热性高等因素造成的焊接接头未熔合或熔合不良及气孔等缺陷采用MIG焊方法保证焊接质量的工艺措施。由于焊接电弧在惰性气体保护下熔池洁净明亮杂质少焊接质量更易得到保证。1.5焊接操作者作业条件明显得到改善。2适用范围本工法适用涉及在铝及铝合金（固定口焊接）金属管全位置道焊接时内衬在管道焊接口内部起衬垫在焊接口位置的垫板作用的可以起到和单面焊接双面成型效果的一种简单有效的工具。是能在保证焊接质量的前提下安全、快捷、高效的完成管道焊接安装过程中的焊接辅助工具。3工艺原理为了克服现有铝及铝合金在高温时强度很低液态铝的流动性能好在焊接时焊缝金属容易产生下塌现象。为了保证焊透而又不致塌陷焊接时常采用垫板来托住熔池及附近金属。本工法采用一种管道焊接内衬垫弹性装置一种可以方便的安放在管道焊接焊口内侧并在管道焊口焊接完成后方便取出的衬垫装置。垫板采用石墨加工扇形支撑块（支撑环板）表面包覆2mm厚的一层氧化铝纤维毡在石墨支撑环板之间弹簧的弹性压力下保证焊缝反面成型。该装置不仅能提高焊接高效而且不会损伤管材省时省力方便操作大大提高了整体焊接效率。4施工工艺4.1工艺流程铝合金管道下料坡口加工在管道内焊接内衬垫弹性装置安装进行铝合金管道全位置焊接拉出内衬垫弹性装置检查焊接质量4.2操作要点4.2.1根据全位置管道焊接金属融化流淌在360度范围内不同的焊接方位流淌的方式与量的不同向上焊与向下立焊的流淌不同在焊接内衬垫的结构形式和外型上进行了新的设计。本装置由金属弹簧、石墨扇形支撑块、表面包覆用的2mm厚氧化铝纤维毡。采用MIG双脉冲工艺无须预热处理因为脉冲会对熔池起到电池扰拌的作用有利于气孔的析出使焊缝更加致密增加焊缝的机械性能。4.2.2管道焊接内衬垫的结构组对；将三根钢丝绳拉线从三块扇形石墨块的内侧的孔穿过在一根拉线的最大长度应大于组对管道的长度钢丝绳拉线距焊有金属圆柱体的位置200mm处热镀锡并将其它两根钢丝绳拉线与其焊接在一起。将高碳钢丝焊制的圆径弹性保持支架穿在三块扇形块上保持形成一个直径略大于110mm的圆形。在石墨内衬垫的结构组对成圆支撑块后套上一层氧化铝纤维毡作为与铝合金管道接触的界面即可以实施焊接作业4.2.3施焊1在保证管道坡口一侧熔合良好的情况下焊枪(焊丝)以直线或划小圆向前运动焊接速度适当快些。要领：焊道要细、焊层要薄控制熔池形状、熔化的铝液不得超越焊丝之前否则坡口一侧将会出现未熔合、焊道两侧夹角过深等缺陷。2熄弧时当焊丝运动到坡口边缘焊丝应回焊20mm左右防止产生弧坑同时焊枪也不可马上抬起应使滞后氩气功能继续保护尚未完全凝固的熔池免受空气的侵入防止产生气孔。3每个焊接口要连续焊完中途不得停顿因焊接温度越高焊接过程就越顺利焊接质量就越能保证。4.2.4焊接完成后拉动一根最大长度应大于组对管道的长度拉线首先带出高碳钢丝焊制的圆径弹性保持支架然后由于三根钢丝拉线长度不同分别脱离圆形组对体至此完成拆除管道焊接内衬垫（石墨内衬垫）的工作。5材料要求石墨内衬垫采用普通焦油焦人造石墨高碳钢丝焊制的圆径弹性保持支架采用Φ4mm高碳钢丝钢丝拉线采用Φ2mm钢丝绳（Φ0.12*16多股钢绞线）6机具设备采用MIG双脉冲全自动电焊机手持式坡口机普通C615车床X-250铣床7劳动力组织车工1人铣工1人MIG焊工6人管工3人