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合金鋁冷凝器的氬弧焊接工藝

 

  鋁制冷凝器是生產車間氬焊機的主要設備, 用於二硫化碳的回收,由於該設備運行一段時間就會發生泄漏,每兩年就需更換。該設備是制約生產長周期安全穩定運行的瓶頸,通過充分的論證、調研,查閱資 料,分析認為,主要原因是焊口的承力低。提出了用熔化極氬弧焊代替鎢極氬弧焊工藝,焊接鋁制冷凝器6台,經一年多的生產運行檢驗,效果優異。

  鋁制冷凝器,用於CS2氣體的回收,原工藝是采用手工鎢極氬弧焊,其缺點是(1)焊道厚度小,熔深淺,承力低,該設備使用不到一年,因焊縫受到熱脹冷縮的拉應力作用在焊口處發現開裂。(2)手工鎢極氬弧焊焊接施工條件差,因管板較厚(30mm),施焊時需氬焊機要將管板用氣焊預熱200℃以上,方能焊接。(3)焊接的效率低。為此我們進行了用熔化極氬弧焊(MIG)代替鎢極氬弧焊(TIG)工藝並在生產實踐中取得了成功,延長了設備的使用壽命。

  坡口制備

  管孔采用3×45°坡口,以保證焊縫的熔深及熔透良好,增加焊縫的承載強度。鋁管的伸出長度與管板的平面不大於3 mm。

  焊接設備

  熔化極氬弧焊(MIG)的焊氬焊機設備選用技術先進、容量較大的瑞典ESAB生產的,型號為Aristo-500的焊機。

  焊絲

  焊絲規格為φ1.2 mm,其型號為ER5356,是一種通用性好的鋁鎂合金焊絲,鋁鎂焊絲與純鋁及鋁矽焊絲相比較,焊接純鋁時,焊接容氬焊機易程度較好,所焊的接頭強度較好,朔性中等,抗蝕性一般。經綜合考慮,選用了焊縫強度較好的鋁鎂合金焊絲。母材及焊絲的化學成分組成如表1所示。

  母材及焊絲的化學成分(%)

  Si+Fe   Cu     Mn        Mg      Cr     Zn     Ti      Al

  焊絲   0.5   0.1 0.05~0.2 4.5~5.5 0.05~0.2 0.1 0.06~0.2 餘量

  母材   0.27                                             餘量

  焊接參數

  焊接參數為:電流200-250A,電壓22——25V,送絲速度12-13m/min,氬氣流量17.5L/min,氬氣純度不低於99.70%。

  管子與管板的定位

  鋁管的固定采用托板的方式,就是按照鋁管的伸出長度的要求,將直徑與管板的直徑相同的鋼板,按照筒體上的法蘭孔距鑽孔,然後將托杆用螺絲固定在筒體的法蘭上。靠托板將鋁管定位。這樣,節省了對管子和管板的點焊固定工序。

  焊接

   將冷凝器立置,焊接為平焊位置,焊接處用角磨機打磨,露出金屬光澤。焊接時從右側到左側進行施焊,每一列管子在前後的圓周方向上分為上半區和下半區,焊 完上半區,再焊下半區。將管板過橋及管子的四周焊接一層厚度大於4毫米的堆焊層,不僅焊縫的熔深較深,在管橋上堆焊了一層焊道,管板的厚度增大,同時也大 大增加了管板氬焊機的剛度,改善管板上焊縫的力學性能,焊口的 抗裂性增大。焊接時要掌握焊接的移動速度,焊炬與管板成70-75°角,焊接電弧的長度應保持與氬氣保護罩的直徑相同,約為20 mm。電弧過短容易燒損焊槍嘴和堵槍嘴。電弧過長則氬氣保護不好,熔池的飛濺大,容易造成焊道的表面缺陷,影響成型。收弧時注意將弧坑填滿。
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