大型铝排的钨极氩弧焊

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第13卷第1期马钢职工大学学报V01．13．No．12003年1月JOURNALOFMAG~GSTAFFANDWORKERS’UNIVERSITYJan．2003大型铝排的钨极氩弧焊杨先顺(十七冶机电公司安徽马鞍山243000)摘要：通过对大型铝排焊接特点的分析、熔化极与非熔化极氩弧焊方法的比较，提出了应用非熔化极氩孤焊方法焊接大型铝的可行性，并通过一系列焊接试验完善了焊4~：r-艺，为大型铝排的焊接开创了一条经济实用的途径。关键司：钨极隋性气体保护焊；大型铝排；

2、工艺分析；应用中图分类号：IB444文献标识码：A文章编号：1009—5136(2o03)01—0017一o3兴澄特钢lOOt直流电炉是华东地区最大的直的要求，故考虑利用公司现有的钨极氩弧焊解决流电炉之一。我公司负责电炉及连铸系统的机电焊接问题。众所周知，钨极氩弧焊由于电极受到设备安装工作。该电炉采用大型铝汇流排供电方许用电流的限制，电流不可能太大，在有限范围内式，铝排截面为125mm×400ram，尺寸之大在我公采用较大电流时，又必须加大钨极和喷嘴直径。司安装史上绝无仅有，即使在国内也未有先例，采因此，要实现

3、这种方法的焊接，首先必须要解决如用什么焊接方法顺利完成焊接任务是工程能否按何使母材熔化的问题，其次是如何获得完整的工期完成的关键所在。艺接头的问题。1铝排的焊接特点及面临的困难lOOt直流电炉采用正负二极每极四片铝汇流排供电方式。硬铝排为矩形实芯截面，规格为125mm×400mm。接头大部分为固定焊口，须全位置焊。所有构件均为定尺供应(且无任何多余材料可供焊接试验)，坡口已制备，典型的接头和坡口形式如图1所示。该铝排的焊接具有以下特点：①构件尺寸大，须进行高能量焊接；②属于有色金属的焊接，铝具有很强的还原性和高

4、的导热速度；③接头形式多样，大部分为固定焊口，须全位置焊；④焊口数量多，填充金属量大；⑤无多余材料进行试验，焊接工艺确定困难。lcl鉴于上述铝排的焊接特点，需要采用大功率图1接头形式【单位．"Ilma)高能量密度的氩弧焊方法，国外提供的技术资料(a)、(b)、(c)、(d)硬母排接头，(e)硬母排与软连接接头要求采用熔化极氩弧焊方法施焊。因购置进口设21fIG焊可行性探讨及试验备适用性不强，限于当时公司的财力和工程进度氩弧焊，尤其是交流氩孤焊，由于其具有良好收稿日期：2002一l2—25的保护效果及独特的表面清

5、理作用而被广泛地运作者简介：杨先顺(]964一)，男，十七冶机电公司，工程师。用于铝及其合金的焊接。维普资讯http://www.cqvip.com·18·马钢职工大学学报2003年第l期氩弧作为一种焊接热源，其主要作用是用来综合以上分析，采取措施为：在尽可能提高电熔化母材。而焊接热源的效果主要关键是取决于弧功率的前提下，通过适当提高工件的预热温度，它的功率密度。氩弧热对工件的作用同样要经历降低工件的散热速度，有可能对大型铝排进行钨两个截然不同的热传递过程。热首先由热源传到极氩弧焊接。据此，进行了焊接试验，焊接

6、条件见工件表面，然后通过传导由接触区传到金属较冷表2，试验结果见表3。由表3可知，试验结果与理的区域，这两个过程对加热效果是相互影响的。论预测基本一致。至此，解决了铝排的焊接方法使用功率密度很高的热源时，能量穿过接触区非问题。常迅速地输入，以致在形成明显的传导损失之前表2铝排TIG焊接试验条件就产生了局部熔化。另一种情况是热源的功率密工件尺寸125×400ram焊丝AlSi5．51111度较低，而工件的传热速度又很快，以致于散热速钨极m钨铈极．伸出长度5m一8mm度几乎等于热能输入速度，工件不能熔化，不能实喷嘴

7、水冷紫铜喷嘴，内径18nma现焊接。气体氩气，纯度99．9％，流量201Mmin焊机及电流NsA一500—1型．400AMIG焊焊接铝及其合金时，可以采用大电流预热条件20kW．伴随预热施焊。当采用1mm～1~2mm焊丝时，电流可用于450A～470A，电流密度很大，能量高度集中，熔深表3焊接方法可行性试验结果可达到15mm～20mm，因此，这种方法焊接大型铝望垫壁!!!排具有较大的优越性。熔池形成时问(s)无法形成无法形成局部熔化126而11G焊，由于钨极受到许用电流(如表1)和现有设备(NSA一500—1型

8、)供电能率的限制，所用钨极不能过细，也不可能使用过大的焊接电流，因3提高工艺适用性完善焊接工艺此，仅从追求高能量密度方面考虑TIG焊的可行NSA一500—1型国产焊机，经过多年的生产实性是行不通的。践检验，证明其性能已获得很大提高，但长期在大表1交流TIG焊钨极的许用电流范围电流下工作，某些电子元件和功能部件仍无法满足生产的需要，故障频繁。使用大电流的另一个不利因素是钨极烧损严重，熔池