鋁及鋁合金焊接施工工藝設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

1、 .wd. .wd. .wd.鋁及鋁合金焊接施工工藝標(biāo)準(zhǔn)1 適用范圍本工藝標(biāo)準(zhǔn)適用于鋁及鋁合金的手工鎢極氬弧焊和熔化極氬弧焊的焊接。2 施工準(zhǔn)備2.1 鋁及鋁合金的焊接除應(yīng)執(zhí)行本工藝標(biāo)準(zhǔn)外，還應(yīng)符合國家公布的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、法律法規(guī)及規(guī)定。以下文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款，但凡不注日期的引用文件其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)?鋁及鋁合金軋制板材?GB/T-3880-1997?鋁及鋁合金熱擠壓管?第一局部：無縫圓管GB/T4437.1-2000?鋁及鋁合金拉軋制無縫管?GB/T6893-2000?鋁及鋁合金焊絲?GB/T10858?鋁及鋁合金焊接收?GB/T10571?鋁制焊接容器?JB/T

2、4734-20022.2 材料2.2.1 一般規(guī)定工程中使用的母材和焊絲應(yīng)具備出廠質(zhì)量合格證或質(zhì)量復(fù)驗(yàn)合格報(bào)告，并優(yōu)先選用已列入國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的母材和焊絲，母材和焊絲應(yīng)妥善保管，防止損傷、污染和腐蝕。中選用國外材料時(shí)，其使用范圍應(yīng)符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，并應(yīng)有該材料的質(zhì)量證明書。2.2.2 母材2.2.2.1工程選用的母材應(yīng)符合現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。2.2.2.2當(dāng)對(duì)母材有特殊要求時(shí)，應(yīng)在設(shè)計(jì)圖樣或相應(yīng)的技術(shù)條件上標(biāo)明。2.2.2.3施工單位對(duì)設(shè)備、容器和管道的材料的代用，必須事先取得原設(shè)計(jì)單位的設(shè)計(jì)修改證明文件，并對(duì)改動(dòng)部位作詳細(xì)記載。2.2.2.4損傷和銹蝕嚴(yán)重的母材不得在工程中使用。2.2

3、.3 焊接材料2.2.3.1母材焊接所選用的焊絲應(yīng)符合現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)?鋁及鋁合金焊絲?GB/T10858的規(guī)定。2.2.3.2選用焊絲時(shí)應(yīng)綜合考慮母材的化學(xué)成分、力學(xué)性能及使用條件因素，并應(yīng)符合以下規(guī)定。1焊接純鋁時(shí)應(yīng)選用純度與母材一樣或比母材高的焊絲。2焊接鋁錳合金時(shí)應(yīng)選用含錳量與母材相近的焊絲或鋁硅合金焊絲。3焊接鋁鎂合金時(shí)應(yīng)選用含鎂量與母材一樣或比母材高的焊絲。4異種鋁及鋁合金的焊接應(yīng)選用與抗拉強(qiáng)度較高的母材相應(yīng)的焊絲2.2.3.3焊接時(shí)所使用的氬氣應(yīng)符合現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)?純氬?GB4842的規(guī)定。2.2.3.4手工鎢極氬弧焊電極應(yīng)選用鈰鎢極，也可選用釷鎢極，施焊前應(yīng)根據(jù)焊接電流的大小正確

4、選用鎢極直徑。表2.2.3.4鎢極的最大許用電流宜符合下表規(guī)定鎢極直徑mm34567最大許用電流A1401602202402602803503703804202.3作業(yè)人員2.3.1鋁及鋁合金施工應(yīng)具有符合國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)視或國家壓力容器、壓力管道監(jiān)察機(jī)構(gòu)有關(guān)法規(guī)要求的質(zhì)量管理體系。2.3.2主要作業(yè)人員：焊工，管道工，無損探傷工2.3.3從事鋁及鋁合金焊接的焊工必須持有國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)視檢驗(yàn)檢疫總局頒發(fā)的鍋爐壓力容器壓力管道特殊作業(yè)操作資格證，及按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求考試合格的焊工擔(dān)任。2.3.4鋁及鋁合金的無損探傷檢測(cè)應(yīng)由持有國家有關(guān)部門頒發(fā)的無損檢測(cè)人員資格證書的人員擔(dān)任。2.4主要工機(jī)具2.4.1

5、手工鎢極氬弧焊采用交流氬弧焊機(jī)。2.4.2熔化極氬弧焊機(jī)采用半自動(dòng)熔化極氬弧焊機(jī)。2.4.3角向磨光機(jī)及配套的銑刀片、不銹鋼絲刷、銼刀、刮刀等機(jī)械工具。2.4.4水冷式氬弧焊槍。3施工工藝3.1焊接工藝評(píng)定鋁及鋁合金材料的焊接工藝評(píng)定應(yīng)當(dāng)按JB/T4734-2002?鋁制焊接容器?附錄B的要求評(píng)定，或者按設(shè)計(jì)要求的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展評(píng)定。3.2焊工培訓(xùn)及考試3.2.1從事鋁及鋁合金材料焊接的焊工應(yīng)進(jìn)展培訓(xùn)和考試，考試包括 基本知識(shí)和焊接操作技能兩局部， 基本知識(shí)考試合格后才能參加操作技能的考試，考試內(nèi)容應(yīng)與焊工所從事的工作范圍相適應(yīng)。3.2.2鋁及鋁合金焊接的焊工考試可以按JB/T4734-2000?鋁

6、制焊接容器?附錄A鋁容器焊工考試規(guī)那么的要求進(jìn)展。襯鋁容器的焊工考試分別按鋁及鋼各自的考試規(guī)那么進(jìn)展，即鋁的焊工考試按JB/T4734附錄A進(jìn)展，鋼的焊工考試按國家質(zhì)量監(jiān)視檢驗(yàn)檢疫總局頒發(fā)的?鍋爐壓力容器壓力管道焊工考試與管理規(guī)那么?進(jìn)展。3.3焊接工藝流程健全質(zhì)量管理體系焊接工藝評(píng)定焊工培訓(xùn)及考試焊接工藝指導(dǎo)書施工前準(zhǔn)備材料入庫及驗(yàn)證焊接設(shè)備及焊槍調(diào)試及檢查焊接工具配備焊縫組對(duì)質(zhì)量檢查并驗(yàn)收施焊嚴(yán)格執(zhí)行工藝紀(jì)律及過程控制焊后外觀檢查無損探傷母材焊材質(zhì)量證明書外觀檢查3.4施工過程3.4.1施工單位在焊接施工前應(yīng)根據(jù)焊接工藝評(píng)定報(bào)告編制焊接工藝規(guī)程或焊接工藝指導(dǎo)書、焊接工藝卡。3.4.2焊接場(chǎng)

7、所應(yīng)保持清潔，并有防風(fēng)防雨雪措施，相對(duì)濕度一般不應(yīng)大于80%，環(huán)境溫度應(yīng)不低于5。3.4.3使用的氬弧焊機(jī)必須有適合焊接的電特性和足夠的電流容量，且具有參數(shù)穩(wěn)定，調(diào)節(jié)靈活和安全可靠的使用性能。3.4.4鋁材可采用機(jī)械或等離子弧切割下料，坡口加工應(yīng)采用機(jī)械方法，加工后的坡口外表應(yīng)平整且無毛刺和飛邊，坡口型式和尺寸應(yīng)根據(jù)接頭型式、母材厚度、焊接位置、焊接方法、有無墊板及使用條件等，并參照焊接工藝評(píng)定結(jié)果確定。3.4.5施工中可根據(jù)構(gòu)造形式、焊接位置及施工條件，在焊接反面加臨時(shí)墊板，假設(shè)焊縫反面加永久性保存墊板，應(yīng)征得原設(shè)計(jì)單位同意。墊板可使用不銹鋼、碳鋼或銅等對(duì)焊縫質(zhì)量無不良影響的材料。3.4.6

8、施焊前應(yīng)將焊絲、焊件坡口及其附近外表的油污和氧化膜去除假設(shè)使用墊板其外表亦按同樣要求去除，去除順序及方法如下。3.4.6.1用丙酮或四氯化碳等有機(jī)溶劑除去外表油污，坡口兩側(cè)的去除范圍應(yīng)不小于50mm。3.4.6.2去除油污后，焊絲應(yīng)采用化學(xué)法，坡口宜采用機(jī)械法也可采用化學(xué)法去除外表氧化膜。機(jī)械法：坡口及其附近外表可用銑刀銑、銼削、刮削或直接用直徑為0.2mm左右的不銹鋼絲刷去除至露出金屬光澤，兩側(cè)的去除范圍距坡口邊緣應(yīng)不小于30mm，使用的不銹鋼絲刷應(yīng)定期進(jìn)展脫脂處理。化學(xué)法：用約70，5%10%的NaOH溶液浸泡3060分鐘后，接著用約15%的HNO3常溫浸泡2min左右后，用溫水洗凈，再進(jìn)

9、展100左右的烘干，使其完全枯燥。3.4.6.3清理好的焊件和焊絲在焊前嚴(yán)禁沾污，并在8h內(nèi)施焊，否那么應(yīng)重新進(jìn)展清理。3.4.7焊絲選用3.4.7.1焊絲包括填充絲應(yīng)使用焊接接頭的抗拉強(qiáng)度不低于母材標(biāo)準(zhǔn)下限值或規(guī)定值，耐蝕性能和塑性不低于母材或與母材相當(dāng)，能滿足使用要求而且具有良好的焊接工藝性能。焊絲一般采用GB/T10858中的相應(yīng)牌號(hào)，也可采用與母材牌號(hào)相當(dāng)?shù)匿X線材作焊絲，線材可按GB/T3197?焊條用鋁及鋁合金線材?。3.4.7.2在施焊母材容器、管道要求耐蝕性的情況下，當(dāng)母材為同牌號(hào)純鋁時(shí)，焊絲純度不得低于母材，當(dāng)母材為同牌號(hào)鋁合金時(shí)，焊絲所含鎂、錳等耐蝕合金元素的含量范圍不得低于

10、母材。當(dāng)異種牌號(hào)的鋁材焊接時(shí)應(yīng)按耐蝕性能高的母材選用焊絲。3.4.7.3不宜將SalMg-2、SalMg-3、SalMg-5以及含鎂量高于3%的焊絲用于接觸65以上腐蝕介質(zhì)的鋁制容器和管道。3.4.7.4鋁及鋁合金焊絲選用見下表表3.4.7.4鋁及鋁合金焊絲選用序號(hào)同種母材牌號(hào)焊 絲序號(hào)異種母材焊 絲11060SAL-31純鋁+鋁錳合金SAIMn21050ASAL-32純鋁、鋁錳合金+5052、5A02SAlMg-1、SAlMg-531200SAL-13純鋁+鋁錳合金+5A03SAlMg-243003SAIMn4純鋁+鋁錳合金+5083、5086SAlMg-353004SAIMn5純鋁+鋁錳合

11、金+5A06、5A05SAlMg-565052SAlMg-175A02SAlMg-185A03SAlMg-295083SAlMg-3105A05SAlMg-5116061SAlMg-1、SAlMg-5 SAlSi-13.4.8焊縫組對(duì)要求3.4.8.1管道焊件組對(duì)時(shí)，應(yīng)做到內(nèi)壁平齊，其錯(cuò)邊量b應(yīng)符合以下規(guī)定：當(dāng)壁厚S5mm時(shí)，b0.5mm當(dāng)壁厚S5mm時(shí)，b0.1S且b2mm3.4.8.2設(shè)備容器焊件組對(duì)時(shí)，其錯(cuò)邊量b應(yīng)符合以下規(guī)定：縱焊縫：當(dāng)壁厚S5mm時(shí)，b0.5mm當(dāng)壁厚S5mm時(shí)，b0.1S且b2mm環(huán)焊縫：b0.2S且b5mm3.4.8.3不等厚度對(duì)接焊件組對(duì)時(shí)，薄件端面應(yīng)位于厚件端

12、面之內(nèi)，當(dāng)外表錯(cuò)邊量超過3mm或單面焊焊縫根部超過2mm時(shí)應(yīng)按以下列圖的規(guī)定加工厚板邊緣。LS2S1LL4S1-S2或14圖3.4.8.33.4.8.4定位焊1定位焊縫應(yīng)符合以下規(guī)定：焊件組對(duì)可使鋁材定位板在坡口外點(diǎn)焊定位，也可在坡口內(nèi)點(diǎn)固。焊接定位焊縫時(shí)，選用的焊絲應(yīng)與母材相匹配。定位焊縫應(yīng)有適當(dāng)?shù)拈L度、間距和高度，以保證其有足夠的強(qiáng)度而不致在焊接過程中開裂。定位焊縫如發(fā)現(xiàn)缺陷應(yīng)及時(shí)處理，對(duì)作為正式焊縫一局部的根部定位焊縫，還應(yīng)將其外表的黑粉、氧化膜去除，并將兩端修整成緩坡形，撤除定位板時(shí)不應(yīng)損傷母材，撤除后應(yīng)將殘留焊肉打磨至與母材外表齊平。3.5焊接過程及應(yīng)注意的問題3.5.1手工鎢級(jí)氬弧

13、焊應(yīng)采用交流電源，熔化極氬弧焊應(yīng)采用直流電源，焊絲接正極，焊機(jī)使用前，應(yīng)檢查其接地是否完好，冷卻水路和氣路是否暢通，其各項(xiàng)功能是否能正常工作。3.5.2為了減少焊接變形，應(yīng)采用合理的施焊方法和順序，或進(jìn)展剛性固定，并預(yù)先考慮收縮余量。3.5.3正式焊接前，可在試板上進(jìn)展堆焊試驗(yàn)，調(diào)整好各工藝參數(shù)，并確認(rèn)無氣孔后再進(jìn)展正式焊接。3.5.4在保證焊縫熔透和熔合良好的條件下，應(yīng)在焊接工藝規(guī)程允許范圍內(nèi)盡量采用大電流、快焊速施焊，焊絲的橫向擺動(dòng)幅度不宜超過其直徑的三倍。3.5.5無特殊要求時(shí)焊件焊前不進(jìn)展予熱，多層焊時(shí)層面溫度應(yīng)盡可能低，不宜高于100。3.5.6焊接過程中焊絲端部不應(yīng)離開氬氣保護(hù)區(qū)，

14、焊絲送進(jìn)時(shí)與焊縫外表的夾角宜在15左右，焊槍與焊縫外表的夾角宜保持在8090之間。對(duì)于厚度4mm的立焊和橫焊位置的焊縫，當(dāng)條件允許時(shí)底層焊接可采用雙面同步氬弧焊工藝。3.5.7焊接過程中，焊層內(nèi)的氧化膜、過高焊肉及其它焊接缺陷必須去除，對(duì)需要清根的雙面焊或進(jìn)展封底焊的焊縫應(yīng)采用機(jī)械法清理焊根。3.5.8縱焊縫兩端應(yīng)裝上鋁制的引弧板和熄弧板，縱環(huán)焊縫去除弧坑后接續(xù)焊時(shí)，也宜在引弧板上引燃電弧，待電弧燃燒穩(wěn)定后再進(jìn)展焊接。3.5.9當(dāng)噴嘴上有明顯阻礙氬氣氣流流通的飛濺物附著時(shí)，必須將飛濺物去除或更換噴嘴，當(dāng)鎢極出現(xiàn)污染、形狀不規(guī)那么等現(xiàn)象時(shí)，必須修整或更換。3.6焊接工藝參數(shù)各種焊接方法工藝參數(shù)的

15、選擇見下表：表3.6(1)手工鎢極氬弧焊焊接工藝參數(shù)母材厚度(mm)焊絲直徑(mm)鎢極直徑(mm)噴嘴直徑(mm)氬氣流量 (L/min)焊接電流(A)焊接層數(shù)1.5323238124104011014835351014814100250131012565612161216240300341416667141814182803604518206671620161828038056表3.6(2) 手工鎢極雙面同步氬弧焊焊接工藝參數(shù)母材厚度(mm)焊絲直徑(mm)鎢極直徑(mm)噴嘴直徑(mm)氬氣流量(L/min)焊接電流A46453412141012601108105634121412141

16、3017012145634121612161702101618564516181618210240注：焊接電流系指底層焊接時(shí)每臺(tái)焊機(jī)的電流值覆蓋層由一名焊工施焊其焊接工藝參數(shù)見?手工鎢極氬弧焊焊接工藝參數(shù)?當(dāng)母材厚度10mm時(shí)，焊前可進(jìn)展100150預(yù)熱。表3.6(3)熔化極半自動(dòng)氬弧焊焊接工藝參數(shù)母材厚度(mm)焊絲直徑(mm)噴嘴直徑(mm)氬氣流量(L/min)焊接電流(A)電弧電壓(V)焊接層數(shù)正面/反面8101.62.5202530140280203012/112142.5320253026030025302/1216182.5320303530036028352/220222.53

17、20354033036035402/2表3.6(4) 熔化極自動(dòng)氬弧焊焊接工藝參數(shù)母材厚度(mm)焊絲直徑(mm)噴嘴直徑(mm)氬氣流量(L/min)焊接電流(A)電弧電壓(V)焊接速度(Cm/min)焊接層數(shù)正面/反面10328/173040280310242625401/112328/173040290320242625401/116428/173040380420263025401/120428/173545460520283425401/125428/174050480550283625401/13.7焊接環(huán)境3.7.1 當(dāng)施焊環(huán)境出現(xiàn)以下任一情況，且無有效防護(hù)措施時(shí)，制止施焊：3.

18、7.1.1 氣體保護(hù)焊風(fēng)速大于1.5m/s；3.7.1.2 相對(duì)濕度大于80%：3.7.1.3 焊件溫度低于53.7.1.4 雨雪環(huán)境3.7.2 當(dāng)焊件溫度低于5時(shí)，應(yīng)在始焊處100mm范圍內(nèi)預(yù)熱到15左右指焊前不預(yù)熱的情況。3.8焊縫返修3.8.1 焊縫返修應(yīng)在壓力試驗(yàn)之前進(jìn)展，對(duì)要求焊縫返修的缺陷應(yīng)當(dāng)分析產(chǎn)生原因，提出改進(jìn)措施，編制焊接返修工藝。3.8.2返修前需將缺陷去除干凈，必要時(shí)可采用外表無損檢測(cè)確定。3.8.3焊縫返修應(yīng)由合格的焊工擔(dān)任，返修工藝措施應(yīng)經(jīng)焊接技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)，同一部位的返修次數(shù)不應(yīng)超過兩次，對(duì)經(jīng)過兩次返修仍不合格的焊縫如再進(jìn)展返修應(yīng)經(jīng)施工技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)。3.8.4返修

19、焊縫性能和質(zhì)量要求應(yīng)與原焊縫一樣。3.9產(chǎn)品焊接試板鋁制壓力容器的制造、組焊要按JB/T4734的要求焊制產(chǎn)品焊接試板，產(chǎn)品試板的要求，檢驗(yàn)方法、取樣部位、試驗(yàn)方法及合格標(biāo)準(zhǔn)按JB/T4734規(guī)定執(zhí)行。4焊接質(zhì)量檢驗(yàn)4.1焊前檢驗(yàn)包括4.1.1母材、焊接材料4.1.2焊接設(shè)備、儀表、工藝裝備4.1.3焊接坡口、接頭裝配及清理4.1.4焊工資格4.1.5焊接工藝文件4.2施焊過程中的檢驗(yàn)包括4.2.1焊接標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)4.2.2執(zhí)行焊接工藝情況4.2.3執(zhí)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)情況4.2.4執(zhí)行圖樣情況4.3焊后檢驗(yàn)包括4.3.1實(shí)際施焊記錄4.3.2焊縫外觀及尺寸4.3.3產(chǎn)品焊接試板、焊接工藝紀(jì)律檢查試板鋁制

20、容器及設(shè)計(jì)要求時(shí)4.3.4無損檢測(cè)4.3.5壓力試驗(yàn)、致密性試驗(yàn)4.4焊縫外觀質(zhì)量要求4.4.1焊縫外觀質(zhì)量要求表4.4.1 焊縫外觀質(zhì)量要求母材厚度mm焊縫余高mm咬邊深度咬邊長度外表凹陷1030.5兩側(cè)咬邊總長板材焊縫總長的10%管材焊縫總長的20%除仰焊位置單面焊內(nèi)外表允許有0.2壁厚且2mm的凹陷外，其它位置不允許凹陷即不得低于 基本金屬101/3母材厚度且5mm0.84.4.2角焊縫的焊角高度應(yīng)等于或大于兩焊件中較薄焊件母材厚度的70%且不應(yīng)小于3mm。4.4.3焊縫應(yīng)與外表圓滑過渡，其外表不得有裂紋、未熔合、氣孔、氧化物夾渣等缺陷。5 成品保護(hù)5.1焊縫完成后嚴(yán)禁敲打、碰砸焊縫及熱影響區(qū)，對(duì)裝有儀表、調(diào)