铝合金阀门手工钨极氩弧焊技术研究.pdf

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06年第6期
文章编号:1002-5855(2006)06-001803
铝合金阀门手工钨极氟弧焊技术研究
杨志中
(广东明珠集团股份有限公司,广东兴宁514500)0
摘要介绍了铝合金的分类及其特性。给出了LF2铝合金阀门焊接设备的选用及其焊接方
法与T艺。
关键词铝合金;阀门;手弧焊;氬弧焊
中图分类号:TG4
文献标识码:
The study of argon arc weld of alumin ium valve
YANG Zhi-zhong
Guangdong Ming/hu Group Co. Ltd, Xin Nin 514500, China)
Abstract Introduce the Specialty and met hod of L F2 aluminium valve
Key words: aluminium, valve, argon arc weld
概述
铝合材料作现代工业生产中应用十分广泛
尤其在空分离装置等低温状谷(r<-100O
不会岀巩低温脆性,保证管材或阀门的强度?使用
寿命,是一种较常用的工艺管材及阀门十体材料。
由于铝合金材料本身的特点以及空分装置牛庐工艺
的特殊性,决定了铝合金管道的清洗、脱脂、加
⊥、组装及其焊接工ど利要求与一般碳钢材料不
同,某些方丽较碳钢难度大得多。铝合金主要有变
2『焊缝
形铝合金和铸造铝合金,变形铝合金有防锈铝合金
利硬铝、锻铝及超硬铝合金,防锈铝合金有铝镁合
1.阀体(LF2)2.接管(LF2)
金(LF2、LF3、LF5等)和铝合金(LF1、
图1DN80角式截止阀焊接部位
LF21)等。铝镁合金LF2的焊接性能及低温状态2.2焊接特点
下的力学性能良好,因此在空分装置及低温阀门中
(1)铝在空气中及焊接时极易氧化,牛成的氧
得到了广泛使用。
化(Al2O3)熔点高,非常稳定,不易去除,阻
2角式截止阌的焊接
碍丹材的熔化和熔合。氧化膜的密度人,不易浮出
设备选用
表面,易产牛夹渣、木熔合、未焊透等缺陷。铝材
铝合金材料的焊接一般采用熔化极自动鸽极氩的表面氧化膜会败附大最的水分,易使焊缝产生气
瓢焊、熔化半自动钨极氟弧焊、于工钨氟弧焊孔。焊接前应采用化学或机械方法进行严格表面清
等方法。图1所示为LF2低温角式截止阀阀体焊理,清除其表面氧化膜。在焊接过程加强保护,防
接部位,其焊接部位主要为空间相贳线,适用于手止其氧化。钨枚氟弧焊吋,选用交流电源,通过阴
钨柲氤弧焊的方法。
极清理作用,去除氧化膜
作者简介:杨志中(1970-),男,げ东兴守人,助埋『程师,从事门にど「装设计及新产品发作。
01994-2008ChinaAcademicoumaElecronicPublishingHouse.Arightsreserved.http://wwcnkiner
2006年第6期
(2)铝及铝合金的热导率和比热容均约为碳素合金钢的2倍。铝凝固时的体积收缩率较人,焊件
钢利低合金钢的2倍多。铝的热导率则是奥氏体不的变形和应力较大,因此,需采取预防焊接变形的
锈钢的10儿倍。在焊接过程中,大量的热量被过迅措施。铝焊接熔池凝固容易产生缩孔、缩松、热
速传导到基体金属内部,因而焊接铝及铝合金吋,裂纹及较高的内应力,可采用调整焊丝成分与焊接
能暈除消粍丁熔化金属熔池外,还要有更多的热量『艺的措施防止热裂纹的产生。在耐蚀性允许的情
消耗于金属其他部位,这利无用能量的消耗要比钢況下,可采用铝硅合金焊丝焊接LF2铝合金阀门。
的焊接更为明显,为了获得高质量的焊接接头,应在铝俳合金中含0.5%Si时热裂倾较大,随着硅
当尽量采用能量集中、功率大的能源,有时也可采含量增加,合金结晶温度范围变小,流动性显著提
用预热等工艺措施。
高,收缩率下降,热裂倾向也相应減小。
(3)铝及铝合金的线膨胀系数约为碳素钢和低
表1典型縉台金焊丝的成分性能
Si
Mn
Me
1
FR1100
0.95=Si+Fe0.05~0.20.05
塑性好,耐蚀。纯铝
(S301)
弧焊
良好的耐蚀性、可焊
lR3003
0.7(),05~0),21,0~1,5
0.15剩余性及塑性。铝合金
焊、氩弧焊用
lR40)43
抗裂性好,通用性大
(S31)4.5~5.00.8
0.05
0.05
0.20.15剩余铝合金气焊、氮弧焊用
不且高镁合金
FR4047
抗裂性好,通用性大。
0.15
(4047
0.15剩余铝个金气焊、氩弧焊川
不宜用高镁个金
ER5356
0.25
时独,强度高。铝合
(S31)
0.10.05~0.24.5~5.50.05~0.20.10.06~0.20.10剩余金氩弧焊用
(5183)0.4~0.7
0.5~1.04.3~5.20.05~0.250.250.150.15剩余
耐蚀、强度高,通用性
好。铝合金氟弧焊用
根据表1及生产经验,当含5%~6%Si时可后线渣对接头的腐蚀,氩气流对焊接区域有冲刷
产牛热裂,而选用焊丝S311即ER4043或保护作用,使焊接接头冷却加快,从而收善了接头
ER4047时,抗裂性好,通用性大。
的组织利性能。
2.3焊接方法
(3)钨极氟弧焊用的钨极材料有纯钨、钍钨、
(1)铝合金焊接设备釆用交流钨极于工弧焊铈钨和错钨4种。纯钨极的熔点和沸点高,不易熔
机。在使用前,对焊接设各进行全面检查利调试,化挥发,电极烧损及尖端的污染较少,但电子发射
保证水、气无泄漏、无阻塞,电流稳定及高频引弧能力较差。在纯鸽中加入1%~2%氧化钍的电极
圧常,氩气纯度必须不低」9.99%。焊接坏境的为钍钨极,电子发射能力强,允许的电流密度高
湿度不超过80%,并应有防水、防风措施。清清电弧燃烧较定。钍元素具有一定的放射性,使用
的焊丝科接口是保证焊缝质量的前提。
时应采取适当的防护措施。在纯钨中加入1.8%~
(2)铝合金焊丝使用前要进行清洗。一般处理2.29的氧化(杂质0.1%6)的电极为铈钨极。
过为:内硐除油一洗一清水沖洗和烘铈钨极电子逸出功低,化学稳定性高,允许电流密
十。接口边缘一般用电动副刀将接口炳側各20mm度人,无放射性,是目前普遍采用的电极。借钨极
内的氧化膜除去,清埋斤不得再接触脏物,并尽可可防止电极污染基体金属,尖端易保持半球形,适
能当天施焊,如隔天焊接需用不琇钢刷除去新的氧用」交流焊接。
化膜。氩弧焊是焊接合金较完善的焊接方法,氩2.4焊接工ど
弧焊可利用氩离子的阴柲破悴作用,有效地去除熔
(1)引弧时,钨棒与工件采用不接触引弧,不
池表面的氧化铝薄膜,焊換付无熔渣,不会产生焊得在母材或焊鏠区自接进行。应将钨极在引弧板上
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