分析5a04 lf4铝镁合金空气分馏塔的现场焊接技术

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1、!"#$%&’(")*&+#+’,-+#./01+.234’.055/·结构件的焊接及质量控制·27文章编号：85506509:;055/）5265527650$%&’（()’）铝镁合金空气分馏塔的现场焊接技术杨国辉（湖南大学衡阳分校机械工程系，湖南衡阳208858）摘要：分析了影响铝镁合金空气分馏塔塔体现场焊接质量的因素，系统地介绍了采用交流手工钨极氩弧焊方法进行铝制空分塔焊接的工艺及操作技术，实践证明，所选择的工艺是合理的、可行的，施焊是成功的。关键词：现场焊接技术；手工钨极氩弧焊；9352（?@2）铝镁合金；空气分馏塔中图分类号：(Q297.8F文献标识码：J空气冷却塔又称空气分馏塔

2、，是制氧工程的心脏，由上塔氢是9352（?@2）铝镁合金熔焊时产生气孔的主要原因。体、下塔体及中间部分冷凝器组成，塔体一般由铝镁合金制不同温度下氢在焊接熔池中的溶解度相差很大，高温下铝镁合造，由于属大型超限设备，需分节运抵现场进行安装和组焊。金的液体熔池吸收和溶入大量的气体，在焊后冷却凝固过程中某钢铁公司<555=/>*制氧厂工程分馏塔上、下塔体材料均为氢溶解度急剧下降来不及逸出，聚集在焊缝中形成氢气孔。9352;?@2A铝镁合金，塔体总高/9.0=，上塔体直径为0005（9）无色泽变化==，壁厚<==；下塔体直径0505==，壁厚B==。空分塔9352（?@2）铝镁合金从固态变成液态时，

3、无明显的颜色属!类压力容器，最高工作压力855CDE，设计工作温度为6变化，同时高温时铝的强度和塑性很低，工件容易烧穿，因8F5G。根据设备制造厂家标准《铝制空分设备安装焊接技术此，给操作带来困难。条件》的规定，施工焊缝需经855H射线探伤，且符合IJ89BF—8F79《铝制焊接容器技术条件》"级片要求。为确保焊"焊接工艺流程（见图!）接质量，施焊前对9352;?@2）铝镁合金的焊接性进行了分析，塔节割口矫正焊接工艺评定在安装现场进行了焊接工艺试验并制定了焊接工艺参数。焊接坡口加工工艺参数制定!焊接工艺特点坡口表面处理焊工培训考核焊接材料验收9352（?@2）属非热处理强化铝镁合金，!（K

4、’）2.9H，!（LM）5.59HN5.5BH，!（K&）5.9HN8.5H，强度中等，韧性及耐蚀性良上下塔体组对焊接焊丝表面处理好，具有以下焊接特性：焊缝外观检验（8）强的氧化能力9352（?@2）中的铝与氧的亲和力很大，在空气中极易与:射线探伤氧结合生成致密的3#0O/薄膜。3#0O/的熔点极高（约0595图!空分塔焊接工艺流程G），远远超过铝及其合金的熔点，而且密度大。在焊接过程中，3#0O/薄膜会阻碍金属之间的良好结合，在焊缝中造成夹#现场施工中应解决的主要技术问题及采取的措施渣。另外，3#0O/薄膜还会吸附水分，在焊接时生成气孔。/.8焊接变形的控制由于塔体尺寸及质量都较大，空分

5、塔在（0）较大的热导率和比热容现场分上、下两塔体按倒装法组装焊接成形，待其垂直度等安9352（?@2）铝合金的热导率、比热容等都很大，比钢的装尺寸达到设计要求后，再进行定位点焊，塔体的焊接主要大8倍多，在焊接过程中，特别是大直径的筒体焊接中，大量是上、下塔体连接环缝的横焊。由于上、下两塔体壁厚不一，的热量被迅速传导到基体金属内部，因此，焊接时要求采用能刚度不同，焊接时受热源和内应力的影响，在接头区的焊接变量集中，功率大的热源，并根据结构尺寸、环境温度等条件采形量不同，会在环缝方向产生凹凸不平的波浪变形，表现为两用焊前预热等工艺措施。塔上、下坡口错边严重超标，甚至造成不矫正就不能继续焊接（/

6、）焊接变形及热裂纹倾向大的情况。为此：9352（?@2）铝合金的线膨胀系数约为钢的0倍，在焊接（8）塔体不能强力组装，全部制氧容器设备均是全封闭并过程中产生大范围的加热区，高温时强度很低，凝固时体积收充以惰性气体运抵施工现场的，安装之前封口必须锯开。上、缩率为<.9H，焊接变形大。如果工艺措施不当，焊缝及近缝区下塔体在对接口封板割开后，由于焊接残余应力的释放，造成在冷却过程中还会产生很大的焊接应力、拘束应力及热应力，塔体在圆周及径向方向尺寸发生变化，因此P组对前必须进行从而在脆性温度区间内产生热裂纹。圆度检查，如超标采用机械方法加以矫正，以保证安装定位板（2）容易形成气孔时错边量及塔体垂直

7、度和水平度符合标准及设计要求。收稿日期：055/65/607（0）定位焊应采用与正式焊相同的焊接工艺参数及焊接工#%·结构件的焊接及质量控制·焊接技术第!"卷第#期"$$!年%月艺措施，焊缝每段长&$’’，间距控制在($$)(&$’’，双人丝，在缺乏标准牌号焊丝时，可以从与母材相同材质的铝材上双面同步焊接。切下窄条代用。&8$#（9:#）铝镁合金作为一种不常用的材料，（!）正式焊接前要用氧乙炔焰进行($$*左右的预热，并