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铝合金焊接工艺论文1铝合金的焊接性能分析铝的化学性质活泼表面易形成氧化膜在焊接时容易形成未熔合及夹渣缺陷使接头的性能降低；氧化膜对水分有很高的吸附能力易产生气孔缺陷；另外还出现裂纹、接头软化和耐蚀性降低等问题。1.1气孔铝合金焊接时主要产生的气孔是氢气孔而氢的来源有三：空气中的水分侵入熔池；保护氩气中含水分大；坡口及焊丝清理不干净。因此解决气孔的主要措施是：a）适当预热降低熔池的冷却速度有利于气体逸出；b）制定合理的焊接工艺采用短弧焊接；c）提高氩气的纯度；d）清除焊丝和母材坡口及其两侧的氧化膜、水、油等污物。1.2裂纹铝合金焊接中产生的裂纹主要是热裂纹其中大部分是产生在焊缝中的结晶裂纹有时在热影响区也出现液化裂纹。除了接头中拘束力的影响之外结晶裂纹的产生主要是受铝合金化学成分和高温物理性能的影响。当焊接线能量过大时在铝合金多层焊的焊缝中或与熔合线毗连的热影响区常会产生显微液化裂纹。防止裂纹的主要途径是：a）选配合适的焊丝和尽可能优选母材成分；b）正确选择焊接方法和工艺参数宜采用功率大、加热集中的热源；c）应避免不合理的工艺和装配所引起的应力增大尽量将焊接应力降低到最小；d）避免接头在高温下受力人为地造成裂纹。1.3焊接接头软化铝合金管焊接后会产生明显的软化现象其主要原因是由于焊缝和热影响区的组织与性能变化引起的。防止焊接接头软化的主要方法是：a）采用加热迅速、热量集中的焊接方法以减小接头的强度损失；b）选择合适的焊丝。1.4焊接接头的耐蚀性铝合金接头耐蚀性降低的原因主要与接头的组织不均匀、焊接缺陷、焊缝铸造组织和焊接应力等有关。采取的措施有：a）选用高纯度的焊丝；b）调整焊接工艺可以减小热影响区并防止过热同时应尽可能减少工艺性焊接缺陷；c）碾压或锤击焊缝有利于提高焊接接头的耐蚀性；d）减少焊接应力。2焊接工艺2.1焊接方法通过以上分析和结合现场实际情况确定焊接方法采用交流钨极氩弧焊。其优点是：具有阴极破碎作用；设备结构和线路简单不易出现故障；TIG保护性好电弧稳定、热量集中、焊缝成形美观、强度和塑性高、管材变形小；现场地面施焊管材可以转动以平焊位为主操作容易；可形成较大的熔池有益于气体逸出故焊缝中气孔极少。2.2焊前准备2.2.1焊接设备与焊材的选用：采用交直钨极氩弧焊机WSE-315焊材选用HS5356直径5mm。2.2.2清理铝合金管母和衬管都有包装保护比较好为了避免碰损和油污在组装焊接时才拆除包装。现场使用坡口机开坡口用丙酮擦拭坡口及其附近处然后用铜丝刷清理管母坡口及其内外壁30mm范围、衬管和加强孔附近之后再用丙酮擦拭如图1所示。焊丝用化学方法进行清理。管母、衬管、焊丝的清理应根据焊接进度完成不要一次清理过多以免造成再次氧化和污染。2.2.3组装对口制作焊接支架如图2所示要求管母的轴心线重合安装可转动胶轮可使管母免受损伤且焊接位置一直处于水平位置便于焊工施焊减小了操作难度保证了焊接质量。衬管的加工要求见图3。制作对口卡具如图4所示便于定位焊和焊接过程中转动管子时使高温的焊缝不受外力而产生缺陷。2.3焊接工艺参数铝合金管母焊接电流与加热温度的选择尤为重要如果焊接电流过大熔池形成速度较快容易造成烧穿、塌陷等缺陷；如果焊接电流过小母材较难熔化熔深浅易产生气孔、未焊透和熔合不良等缺陷。可通过适当提高预热温度来补偿焊接区热源不足使焊接顺利进行。具体焊接工艺参数见附表。焊接Φ110mm×4mm铝合金管母线时焊接电流可适当减小为160~170A焊加强孔选择电流200~210A。3结束语经过以上处理该供电公司220kV智能变电站Φ130mm×6mm管母50多个焊口、Φ110mm×4mm管母80多个焊口的焊接过程中没有出现因焊口变形返工现象进展顺利按期完工。焊缝成形美观如图8所示经X光无损探伤检验和导电率测试均符合要求一次合格率达99％以上。到目前为止该变电站已正常运行两年。作者:武旭平段临临单位:国网山西电力技能培训中心临汾分部中冶天工钢构容器分公司