浅谈铝镁合金焊接气孔的控制

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1、浅谈铝镁合金焊接气孔的控制前吕由于铝镁合金无低温脆性转变性能，所以被广泛应用于空分装置等低温工况条件。虽然已经应用，但在实际生产过程中，铝镁合金的焊接并不是没有困难,焊缝中的气孔就是其中的一个主要问题，尤其是横焊位置。1.气孔的特点及其影响因素气孔的特点实践证明，氢是铝镁合金焊接吋产生气孔的主要原因。弧柱气氛中的水分、焊接材料及母材所吸附的水分，都是焊缝气孔中氧的重要来源。1・2影响气孔形成的主要因素1.2.1铝镁合金的特性由于铝镁合金在高温时吸收氢的能力很强，而在I占1态时又儿乎不溶解氢，所以焊缝金属在冷却过程中会大量析出

2、氢。而铝镁合金的密度小，导热性能强，焊缝在高温停留时间短，不利于气泡的逸出，所以铝镁合金焊接时更容易产生气孔。同时，铝镁合金化学活泼性很强，表面容易形成熔点很高的氧化膜AI2O3和MgO,而MgO越多，形成的氧化膜越不致密，吸水性越强，焊缝就越容易产生密集型气孔。1.2.2氢气流量与纯度氢气流量是影响影响熔池保护效果的一个重要参数。流量过小，氢气挺度不够，排除周围空气能力不够，保护效果差。流量过大，不仅浪费氟气，而且紊流区扩大，将空气卷入保护区，反而降低了保护效果，使焊缝容易产生气孔。氢气的纯度是焊缝产生气孔的主要因素之一。

3、氢气中如果含水量高，了增加弧柱气氛中的含氢量。生产实践证明，只有氢气纯度达到99.99%以上，才能焊接出高质量的焊缝。1.2.3焊接工艺焊件坡口形式、组对方法及焊接工艺参数是防止产生气孔的重要因素。根部留有间隙不仅能够保证熔透，更重要的是氧化膜完全暴露在电弧作用范围内，从而利用“阴极雾化”作用，提高焊接质量。焊接参数直接影响气体的逸出和熔入熔池条件。焊接速度过慢，熔池停留时间长，增加氢的熔入。焊接速度过快，容易产生未焊透和未熔合缺陷。实践证明，采用大电流，快速焊，形成浅小的熔池，不但有利于气泡的浮出，而且避免了合金元素的烧损

4、，从而减少气孔的产生。1.2.4焊接操作技术焊工熟练的操作技能，是保证焊缝质量的重要环节。焊接过程中要注意焊丝与工件表面的夹角，这个角越小越好，一般不超过15°,否则送丝时焊丝容易被弧光提前熔掉而无法形成熔池，还可能产生紊流，使熔池得不到有效保护。同时，焊接过程中，不要把焊丝从保护气体范围内拉出，以免造成焊丝是的氧化和空气进入熔池。另外，鸨极伸处长度及直径也要适当，避免造成保护气体的污染。1.2.5环境因素焊接环境也是影响焊缝质量的因素之一。在高湿度的环境下，焊丝和氢气管内壁容易吸附结晶水，因此，环境相对湿度越低越好；当风速

5、过大时，会产生偏弧而无法焊接；当环境温度低于・5°C时，施焊时便需要预热。2•焊接工艺实例以济南钢厂4000Nm3/h空分装置为例。其冷塔材质为LF4,直径为f3200mm,高69000mm,分2段运输，上塔厚度为16mm,下塔厚度为20mm。采用手工钩极氟弧双把同时焊接，双把焊接参数一致，焊接电源为交流。2.1焊前准备2.1.1坡口加工机焊前注意事项坡口加工前首先采用蒸汽将母材表面的油污等杂物清理干净，然后采用铳刀进行加工，坡口尺寸见图1。不等厚处按1:4的比例进行磨削。焊丝已经光化处理，使用前注意不要污染。焊工在焊接吋要

6、带干燥的、整洁的线手套，并用布袋装焊丝，手套和布袋不得有油脂，油漆和其它杂质，以免焊丝受污染，影响焊接质量。图1坡口形式2.1.2组对与定位焊清理后的焊件应及时组对施焊，超过8小时要重新清理。点固焊每隔350mm焊30mm,焊接工艺与正式焊接相同。2丄3焊前预热为降低焊缝的冷却速度，以利于气体逸出，焊前应将焊缝两侧各50mm范围内预热80-120°Co2.2焊接工艺参数焊接采用多层多道焊，具体焊接工艺参数见表表1焊接工艺参数层数钩极直径鸩极伸出焊丝直径喷嘴直径氟气流量焊接电流焊接电压焊接速度(mm)长度（mm）(mm)(mm

7、)(L/min)(A)(V)(cm/min)14341414-16200-2203340其余54-551616-18300-32035452.3操作要点每焊完一层后用专用不锈钢丝刷（无油脂）清理焊缝表面和坡口面的氧化膜后再进行下一层的焊接，并严格控制层间温度。熄弧时氮气保护药继续维持5-8秒的时间，避免产生气孔。预热时采用氧一乙烘焰，加热要均匀，达到规定温度后方可焊接。如果发生钩极触及焊丝或熔化金属时应立即停止焊接，并将触钩部分的焊缝金属铲除后重新在引弧板上引弧，待到电弧燃烧稳定后继续进行焊接。3.结论手工钩极氤弧焊焊接铝镁

8、合金产生气孔的原因是多方面的，控制产生气空要从焊接工艺、操作技能及环境因素等诸多方面考虑。采用本文所述的焊接工艺进行施焊后，主冷塔对接焊缝按JB4730标准，经100%射线检验后，焊接一次合格率100%。其中I级片46张，II级片2张，有效地控制了气孔。