小口徑鋁管與大型鋁罐體接頭的焊接

小口徑鋁管與大型鋁罐體接頭的焊接 某化工廠一臺大型鋁罐（儲存硫酸 60t）有一小口徑鋁管接頭需要更換 , 見圖 1，但由于鋁罐體積大、鋁板較厚（ =20mm），而更換的鋁管接頭管徑細(xì)且薄（ =38mm 6mm），施焊十分困難，成了 焊接 棘手難題 。 1 前兩次焊接失敗的原因分析 該罐體（已按要求，徹底清洗干凈）鋁管接頭先后請人焊過兩次，都沒有成功，經(jīng)分析有以下原因：純鋁熔點為 658，但又有較高的熱容量和熔化潛熱，散熱比較快，因此在熔化時所需要的熱量也較高；罐體的鋁板較厚，而鋁管壁厚相對較薄，施焊時罐體一側(cè)焊接熱 量吸收、散熱較快，在其還沒有達到熔化溫度時，而鋁管一側(cè)已經(jīng)熔化了，甚至燒塌，是造成焊接困難的主要原因；鋁和氧的親和力強，因此焊接時間越長，生成的氧化膜越多、越厚，也易產(chǎn)生未熔合或熔合不良等焊接缺陷。 提高罐體一側(cè)的焊接溫度，使罐體與鋁管接頭焊接溫度達到平衡，做到同時熔化，并與焊絲熔化良好，才能形成質(zhì)量好的焊縫，同時在保證熔合良好的情況下，運用熟練而精湛的焊接操作技能，并盡力提高焊接速度也是保證焊接質(zhì)量的關(guān)鍵。 2 焊前準(zhǔn)備 2.1 選用 WSE-500型方波交直流氬弧焊機，交流施焊。 2.2 選用抗裂性較好的 3mm絲 311鋁硅焊絲。 2.3 氬氣純度應(yīng) 99.99%。 2.4 用角向磨光機將罐體接口處與鋁管插入處氧化層打磨干凈，露出金屬光澤。所用焊絲也要經(jīng)細(xì)砂布擦拭，并用干凈白棉布擦拭干凈，待用。 3 施焊 預(yù)熱 在 鋁罐體 接口周圍 200mm處用氧 -乙炔火焰加熱，加熱的溫度250300 , 判斷溫度的辦法是：在鋁件表面預(yù)熱處用黑色鉛筆劃幾道，當(dāng)鉛筆的線條顏色與鋁表面的顏色相近時，說明預(yù)熱溫度已基本達到，立即將鋁管插入 , 對好尺寸從管接頭的底部直接進行焊接（為加快焊接速 度，不用定位焊） , 同時用氧 -乙炔火焰繼續(xù)預(yù)熱，防止預(yù)熱溫度下降，直到整個焊縫焊完為止。 焊接參數(shù) 焊接層次為 2層 3道焊縫，見圖 2, 各焊道焊接參數(shù)見附表。 焊接第 1 層（第 1道）焊縫時，從管接口的“ 6點”處（仰焊位）起弧 , 焊槍噴嘴的角度為 40 45，詳見圖 3。 焊接過程中基本保持這一角度。形成熔池后，焊槍要輕微左右擺動，并及時在熔池的邊沿填送焊絲，當(dāng)看到焊絲與罐體及鋁管的夾角熔合良好時，就應(yīng)及時退出焊絲，焊槍要往前跟進，形成一個熔池，再恢復(fù)上述動作，即再熔化焊槍后移填絲退絲焊槍前移就這樣一個熔池壓一個熔池往上焊接，完成半圈的焊接 , 后半圈的焊接與前述一樣，需要強調(diào)的是：焊接中不管是填絲、退絲，焊絲的端頭應(yīng)始終在氬氣保護氛圍內(nèi)；焊槍噴嘴的角度應(yīng)隨管的曲率變化而變化，熄弧、引弧均不能抬起焊槍 , 保護熔池，不受外界空氣的侵入，防止氣孔產(chǎn)生；施焊時，要注意觀察熔池形狀和溫度，及時填送焊絲，與焊槍運動要配合默契 ，方能獲得成形良好、無氣孔、熔合良好的焊道；在保證熔合良好的情況下，焊接速度應(yīng)盡量快；接頭時，焊槍應(yīng)往后10 mm 處引弧，待焊道熔化，形成熔池后 , 再前移焊槍，填送焊絲，防止未熔合現(xiàn)象發(fā)生。 第 1 層焊縫焊完后，第 2層第 2、 3道焊縫就相對容易一些。施焊時焊槍角度與焊接第一層第 1道時基本一樣，但值得注意的是焊接第 2道焊縫時，要著重鋁管與第 1 道焊縫熔合好，焊第 3 道焊縫時要著重第2 道焊縫與鋁罐本體的熔合良好，特別要提醒的是第 2道與第 3道焊縫中間要搭接過渡好，才能促使外觀成形良好，保證焊接質(zhì)量。還要強調(diào)的 是不論哪一道的焊接，都要防止“打鎢”現(xiàn)象的發(fā)生，如有發(fā)生必須及時清理，并更換鎢極或修磨鎢極端頭后，方能進