工业纯铝储罐半自动MIC焊工法.docVIP

工业纯铝储罐半自动MIC焊工法 目 录 1 主要技术经济特点 2 2 适用范围 2 3 铝罐制作和安装施工程序 2 4 焊接工艺及技术措施 3 5 焊接操作要点 5 6 主要施工机具 6 7 劳动组织 7 8 技术经济效果分析 7 9 工程实例 7 工业纯铝储罐因具有优良的耐腐蚀性能和低温性能并具有一定的强度，因而在化学、化工、宇航领域及低温工程中获得广泛应用。一般情况下，工业纯铝具有良好的物理可焊性和较好的工艺可焊性，但对大型厚壁铝板结构，其熔化焊存在二个问题：一是由于铝的比热及熔化潜热大，导热率高（单位面积散热量为钢的5倍），因而其局部加热熔化困难，一般焊接方法难以胜任；二是铝的热膨胀率和冷收缩率大（液态结晶时体积收缩率为7％），因此焊后变形严重。在开发、应用本工法前，由于这二个技术难点没有得到很好解决，对壁厚大于12mm、容积大于60m3的工业纯铝储罐及容器的熔化焊接相当困难，质量不易保证。特别是大型（100m3以上）、厚壁（18mm以上）铝储罐的工地焊接施工，其焊接质量（包括焊缝内部质量、外观质量、焊后变形及焊接接头的物理化学性能等）几乎均未达到设计和标准的要求，因此造成铝罐（容器）的使用周期短，只得采取提前大修等措施，不仅花费大量人力和物力，而且还会影响整个装置的正常生产。而采用半自动MIG焊方法，并配以适当的工装、胎具，通过科学的组织和严格的管理，不仅可以解决上述二个技术难题.而且还可以顺利地实施大型铝板结构及储罐的现场焊接施工。 1 主要技术经济特点 1.1焊接熔化良好，无需复杂的辅助加热；熔深大，熔合好，不易产生未焊透及未熔合缺陷。 1.2焊后变形小，变形量仅为TIG焊的1／5，氧乙炔焊的1／8。 1.3焊接速度快，生产效率高，比TIG焊效率提高5倍以上。 1.4成本低、效益好。由于无需辅助加热及焊速快，大大减少了氮气、氧气及乙炔气的消耗。同时由于变形小、质量好，可以节省大量用于焊接返修及矫正焊接变形的材料和人工。 2 适用范围 本工法适用范围较为广泛，凡工业纯铝储罐的现场制作与安装施工均可应用本工法，对其它铝和铝合金大型结构以及储罐的制作和安装也有直接参考应用价值。 3 铝罐制作和安装施工程序 根据铝罐结构情况及MIG焊工艺特点，将铝罐分为三大部分（罐底、筒体和罐顶），分别组装、焊接、检验，然后将三大部分拼装焊接为一整体并完成有关检验工作，合格后整体吊装就位，安装施工程序见图1。 图1 施工程序图 4 焊接工艺及技术措施 4.1 焊接工艺的制订应遵循工业纯铝焊接冶金规程并符合MIG焊焊接工艺特点，主要有： 4.1.1坡口制备 根据设计图纸技术要求及MIG焊特点，坡口型式分两种情况：一是带垫板的V型坡口（适合于底板及顶板焊接）；二是不带垫板的V型和X型坡口（适合于筒体的焊接，V型用于10～16mm板，X型用于18～25mm板）。坡口型式及尺寸见图2。 坡口加工采用电铲及风铲，局部以刮刀、手铲配合。 4.1.2焊件、焊丝表面氧化膜的清除 铝的表面极易生成一种铝的氧化物AL203，其熔点（2050℃）远高于铝本身的熔点（650℃）。高熔点AL203严重阻碍工件与工件及工件与焊丝之间的熔化和熔合，同时还会使焊缝形成非金属的夹杂物。因此必须彻底清除这种氧化物才能保证熔化焊的正常进行并获得质量好的焊缝。焊件的清理有化学清理和机械清理两种方法。本工法将两种方法结合使用，机械清理是采用不锈钢丝轮（局部配以刮刀），将焊道坡口及周边各100mm范围内的氧化膜及其它杂物清理干净；化学清理是用一定配比的碱液酸液等按一定工艺程序进行坡口及周边的清洗。焊丝的清理只采用化学方法。化学清洗液配方清洗工艺见表1。 化学清洗配方及清洗工艺表 表1 清洗顺序 1 2 3 4 5 清洗工艺 清洗坡口 浸洗焊丝 水 洗 清洗坡口 浸洗焊丝 水 洗 干 燥 溶液名称 NaOH 自来水 HNO3 自来水 工件用干燥无油热风吹干,焊丝经100 ℃烘干1hr 溶液浓度(%) 15 / 25-30 / 溶液温度(C℃) 50～60 10 10 10 清洗时间(min) 1～1.5 2～3 1～2 2～3 注:此配方及工艺与某些规范及资料介绍有所不同,具有省事、省时、清洗效果好的特点。 4.1.3焊接规范（见表2）。 工业纯铝半自动MIG焊焊接规范表2 板厚 (mm) 焊丝直径 (mm) 焊接电流 (A) 焊接电压 (V) 氩气流量 (L/min) 喷嘴直径 (mm) 电特性 10～14 2.0 280～310 27～30 ≥25 20 直流反接 14～16 2.0 320～