導(dǎo)語：鋁合金焊接工藝論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1鋁合金的焊接性能分析

鋁的化學(xué)性質(zhì)活潑，表面易形成氧化膜，在焊接時容易形成未熔合及夾渣缺陷，使接頭的性能降低；氧化膜對水分有很高的吸附能力，易產(chǎn)生氣孔缺陷；另外，還出現(xiàn)裂紋、接頭軟化和耐蝕性降低等問題。

1.1氣孔

鋁合金焊接時主要產(chǎn)生的氣孔是氫氣孔，而氫的來源有三：空氣中的水分侵入熔池；保護(hù)氬氣中含水分大；坡口及焊絲清理不干凈。因此，解決氣孔的主要措施是：

a）適當(dāng)預(yù)熱，降低熔池的冷卻速度，有利于氣體逸出；

b）制定合理的焊接工藝，采用短弧焊接；

c）提高氬氣的純度；

d）清除焊絲和母材坡口及其兩側(cè)的氧化膜、水、油等污物。

1.2裂紋

鋁合金焊接中產(chǎn)生的裂紋主要是熱裂紋，其中大部分是產(chǎn)生在焊縫中的結(jié)晶裂紋，有時在熱影響區(qū)也出現(xiàn)液化裂紋。除了接頭中拘束力的影響之外，結(jié)晶裂紋的產(chǎn)生主要是受鋁合金化學(xué)成分和高溫物理性能的影響。當(dāng)焊接線能量過大時，在鋁合金多層焊的焊縫中，或與熔合線毗連的熱影響區(qū)，常會產(chǎn)生顯微液化裂紋。防止裂紋的主要途徑是：

a）選配合適的焊絲和盡可能優(yōu)選母材成分；

b）正確選擇焊接方法和工藝參數(shù)，宜采用功率大、加熱集中的熱源；

c）應(yīng)避免不合理的工藝和裝配所引起的應(yīng)力增大，盡量將焊接應(yīng)力降低到最小；

d）避免接頭在高溫下受力，人為地造成裂紋。

1.3焊接接頭軟化

鋁合金管焊接后會產(chǎn)生明顯的軟化現(xiàn)象，其主要原因是由于焊縫和熱影響區(qū)的組織與性能變化引起的。防止焊接接頭軟化的主要方法是：

a）采用加熱迅速、熱量集中的焊接方法，以減小接頭的強(qiáng)度損失；

b）選擇合適的焊絲。

1.4焊接接頭的耐蝕性

鋁合金接頭耐蝕性降低的原因，主要與接頭的組織不均勻、焊接缺陷、焊縫鑄造組織和焊接應(yīng)力等有關(guān)。采取的措施有：

a）選用高純度的焊絲；

b）調(diào)整焊接工藝可以減小熱影響區(qū)，并防止過熱，同時應(yīng)盡可能減少工藝性焊接缺陷；

c）碾壓或錘擊焊縫有利于提高焊接接頭的耐蝕性；

d）減少焊接應(yīng)力。

2焊接工藝

2.1焊接方法

通過以上分析和結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，確定焊接方法采用交流鎢極氬弧焊。其優(yōu)點(diǎn)是：具有陰極破碎作用；設(shè)備結(jié)構(gòu)和線路簡單，不易出現(xiàn)故障；TIG保護(hù)性好，電弧穩(wěn)定、熱量集中、焊縫成形美觀、強(qiáng)度和塑性高、管材變形小；現(xiàn)場地面施焊，管材可以轉(zhuǎn)動，以平焊位為主，操作容易；可形成較大的熔池，有益于氣體逸出，故焊縫中氣孔極少。

2.2焊前準(zhǔn)備

2.2.1焊接設(shè)備與焊材的選用：采用交直鎢極氬弧焊機(jī)WSE-315，焊材選用HS5356，直徑5mm。

2.2.2清理鋁合金管母和襯管都有包裝，保護(hù)比較好，為了避免碰損和油污，在組裝焊接時才拆除包裝。現(xiàn)場使用坡口機(jī)開坡口，用丙酮擦拭坡口及其附近處，然后用銅絲刷清理管母坡口及其內(nèi)外壁30mm范圍、襯管和加強(qiáng)孔附近，之后再用丙酮擦拭，如圖1所示。焊絲用化學(xué)方法進(jìn)行清理。管母、襯管、焊絲的清理應(yīng)根據(jù)焊接進(jìn)度完成，不要一次清理過多，以免造成再次氧化和污染。

2.2.3組裝對口制作焊接支架如圖2所示，要求管母的軸心線重合，安裝可轉(zhuǎn)動膠輪可使管母免受損傷，且焊接位置一直處于水平位置便于焊工施焊，減小了操作難度，保證了焊接質(zhì)量。襯管的加工要求見圖3。制作對口卡具如圖4所示，便于定位焊和焊接過程中轉(zhuǎn)動管子時，使高溫的焊縫不受外力而產(chǎn)生缺陷。

2.3焊接工藝參數(shù)

鋁合金管母焊接電流與加熱溫度的選擇尤為重要，如果焊接電流過大，熔池形成速度較快，容易造成燒穿、塌陷等缺陷；如果焊接電流過小，母材較難熔化，熔深淺，易產(chǎn)生氣孔、未焊透和熔合不良等缺陷。可通過適當(dāng)提高預(yù)熱溫度來補(bǔ)償焊接區(qū)熱源不足，使焊接順利進(jìn)行。具體焊接工藝參數(shù)見附表。焊接Φ110mm×4mm鋁合金管母線時，焊接電流可適當(dāng)減小，為160~170A，焊加強(qiáng)孔選擇電流200~210A。

3結(jié)束語

經(jīng)過以上處理，該供電公司220kV智能變電站Φ130mm×6mm管母50多個焊口、Φ110mm×4mm管母80多個焊口的焊接過程中，沒有出現(xiàn)因焊口變形返工現(xiàn)象，進(jìn)展順利，按期完工。焊縫成形美觀如圖8所示，經(jīng)X光無損探傷檢驗(yàn)和導(dǎo)電率測試，均符合要求，一次合格率達(dá)99％以上。到目前為止，該變電站已正常運(yùn)行兩年。

作者:武旭平段臨臨單位:國網(wǎng)山西電力技能培訓(xùn)中心臨汾分部中冶天工鋼構(gòu)容器分公司