铝合金罐车焊接方案(新).doc

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1、铝合金罐车焊接技术方案唐山松下焊接技术应用中心（FATC）一、铝合金罐车焊接方案选择：1、材质：铝镁合金5083；或纯铝10102、板厚：6~10mm3、罐体焊缝形式示意如图一，内部结构如图二。图一铝罐体焊缝示意图图二铝罐内部结构示意图4、接头形式：对接接头（纵缝1AI、2AI等和环缝B1、B2、B3等），开坡口：60--70°；角接接头（人孔D1、法兰、接管D2等）；罐内防波板角焊缝等等。5、装配焊接工艺：5．1纵缝（图中AI焊缝）由脉冲MIG自动拼板焊接专机焊接(简易的也可将MIG焊枪固定在行走小车上，轨道直线焊接)；5．2环缝（图中B焊缝）

2、在滚轮架上，筒体转动焊接完成。5．3纵缝和环缝都是双面焊接，正面焊完，背面机械清根（电动圆盘铣刀7清根）后封底焊接，探伤合格率达到96%以上。5．4防波板角接接头由手工半自动MIG焊接完成；接管和人孔及法兰的焊缝由交流钨极氩弧焊（交流TIG）焊接完成。6、焊材选择：6．1铝镁罐体，选用焊丝牌号：5183或5356（S331），丝径：Ф1.26．2纯铝罐体焊接用1100（S301）纯铝焊丝，丝径：Ф1.66．3保护气体：99.99%Ar高纯度氩气。7、焊接电源：唐山松下YM-400GE2HGE脉冲熔化极MIG/MAG全数字逆变焊机，水冷焊枪，水箱焊

3、机一体机。在铝合金罐车、铝机车、铝合金船体等焊接结构上，已有大量的应用(也可脉冲MIG/MAG焊接不锈钢、低合金钢等)。7.1焊机调试：脉冲特性“硬性脉冲”；一元化调节；纯铝、铝硅焊丝选择“软铝”；铝镁焊丝选择“硬铝”。7.2焊机具有6个中文菜单，分别设置“焊接条件”、“脉冲参数”、“微调”、“功能显示”、“存储调用”、“特殊功能”等等。7.3遥控盒调试：1.一元化条件下，电弧电压钮置于中间标准位置上；2.调节电流，电压自动跟踪配比（完全的一元化）；3.焊铝及铝合金电流和电压配合，必须调出“亚射流过渡”状态。8、工艺参数：1.焊接电流I=180-

4、-260A2.电弧电压U=21--24V3.焊接速度V=50--70cm/min4.干伸长度15--20mm(焊丝伸出头部到导电嘴的距离)5.气体流量23--25L/min其它脉冲焊接参数：脉冲电流、基值电流、脉冲上升、下降时间和脉冲频率、脉冲宽度等由焊机内置CPU专家系统自动匹配。9、钨极氩弧焊电源：YC—300WX4交直流脉冲TIG焊机焊接铝及铝合金用“交流标准”；水冷焊枪；焊丝直径：Ф2.4或Ф3.2焊接电流：150—260A；适合于铝合金小结构件的焊接。7二、铝及铝合金的焊接技术难点：（1）铝极易氧化。在空气中，铝容易同氧化合，生成致密的

5、三氧化二铝薄膜（厚度约0．1～0．2μm），熔点高（约2050℃），远远超过铝和铝合金的熔点（约660℃左右）。氧化铝的密度3．95～4．10g／cm3，约为铝的1．4倍。氧化铝薄膜的表面易吸附水分，焊接时，它阻碍基本金属的熔合，极易形成气孔、夹渣、未熔合等缺陷，引起焊缝性能下降。（2）容易产生气孔。铝和铝合金焊接时产生气孔的主要原因是氢，由于液态铝可熔解大量的氢，而固态铝却几乎不溶解氢。因此，当熔池金属快速冷却与凝固时，氢来不及逸出，容易在焊缝中聚集形成气孔。氢气孔目前难以完全避免，氢的来源很多，有电弧气氛中的氢、铝板、焊丝表面吸附空气中的水分

6、等等，只能将气孔抑制到一定程度。氩气要达到GB/T4842标准要求，纯度99·99%以上。但当水分含量≥20ppm时，会出现大量的密集气孔。空气相对湿度超过80%，焊缝明显出现密集气孔，X光射线拍片为不合格。（3）焊接变形和形成裂纹倾向大。铝的线膨胀系数和结晶收缩率约比钢大两倍，易产生较大的焊接变形和内应力，对刚性较大的结构将促使热裂纹的产生。（4）铝的导热系数大（纯铝0.538卡／Cm·s·℃），约为钢的4倍。因此焊接铝及铝合金时，比焊钢要消耗更多的热量。（5）合金元素的蒸发和烧损。铝合金中含有低沸点的合金元素（如镁、锌和锰等）在高温电弧作用下

7、。极易蒸发烧损，从而改变了焊缝金属的化学成分，使焊缝性能下降。（6）高温时强度和塑性低。高温时铝的强度和塑性很低，破坏了焊缝金属的成形。有时还容易造成焊缝金属塌落和焊穿现象。（7）无色泽变化。铝及铝合金从固态转变为液态时，无明显的颜色变化，使操作者难以掌握加热温度。（8）铝材下料避免碰撞或划伤，封头等零件最好用冷压成型。三、铝罐车焊接及检验工艺要点：1、焊前用化学或机械的方法，严格清理焊缝坡口两侧的表面氧化膜：7A、化学清洗是使用碱和酸清洗工件表面，该法既可去除氧化膜，还可以除油污，具体工艺过程如下：体积分数为6%～10%的氢氧化钠溶液，在70℃

8、左右浸泡0.5min→水洗→体积分数为15%的硝酸在常温下浸泡1min进行中和处理→水洗→温水洗→干燥。洗好后的铝表面为无光泽的银白色。