Explicație cuprinzătoare și detaliată a procedurilor de sudare pentru aluminiu și aliaje de aluminiu

UNUL. Materiale de sudare:

1). Puritatea gazului argon pentru sudare este mai mare sau egală cu 99,99%, punctul de rouă este mai mic sau egal cu -55 grad și ar trebui să îndeplinească cerințele GB/T4842 sau GB10624 . Nu trebuie utilizat atunci când presiunea argonului îmbuteliat este mai mică sau egală cu 0,5Mpa. (Conținutul de azot din gazul de argon este mai mare sau egal cu {{10}},04%, altfel nitrură de magneziu și pori de culoare galben deschis sau verde iarbă vor fi produse pe suprafața sudurii; oxigenul conținutul este mai mare sau egal cu 0,03%, altfel pot fi găsite pete negre dense și arcuri pe suprafața bazinului topit. Conținut de apă instabil și mare Mai mare sau egal cu 0,07%, bazinul topit va fierbe în sudare).

2). Electrodul manual de sudare cu arc de tungsten argon adoptă electrodul de tungsten de ceriu. Diametrul electrodului trebuie selectat în funcție de mărimea curentului de sudură (de obicei, un electrod de tungsten care este cu o dimensiune mai mare decât specificația cerută de curentul de sudare), iar capătul electrodului trebuie să fie semisferic (metoda de realizare). emisfera: utilizați o dimensiune mai mare decât specificația cerută de curentul de sudare) Pentru electrodul de tungsten nr. 1, șlefuiți capătul într-o formă conică, țineți electrodul vertical, utilizați un curent cu 20~30A mai mare decât curentul cerut de electrod de wolfram pentru a începe un arc pe placa de testare și a-l menține timp de câteva secunde, vârful electrodului de tungsten este emisferic. Dacă electrodul de wolfram este poluat cu aluminiu, acesta trebuie relustruit sau înlocuit; când este puțin poluat, curentul poate fi crescut pentru a face arcul să ardă pe placa de testare pentru o perioadă, ceea ce poate arde poluanții):

3). Când utilizați MIG pentru sudarea aliajelor de aluminiu, deoarece firul de sudură de aluminiu este relativ moale, pentru a evita mușcarea firului de sudură, roata de alimentare a sârmei cu roți dințate nu este permisă, iar tipul de sârmă de împingere nu trebuie utilizat; furtunul de alimentare cu sârmă nu are voie să folosească în schimb un tub cu arc. Folosiți politetrafluoretilenă sau nailon, altfel furtunul va fi poluat sau blocat din cauza șlefuirii. MIG folosește de obicei polaritate inversă DC.

4). Funcția principală a fluxului este de a îndepărta pelicula de oxid și alte impurități. Când se utilizează, se poate transforma într-o pastă cu alcool anhidru sau se poate pune direct pulberea de flux pe canelură și pe ambele părți. La sudarea sudurilor de colț, trebuie selectate acele fluxuri care sunt ușor de îndepărtat zgura după sudare; fluxurile pentru aliaje de aluminiu-magneziu nu trebuie să conțină componente de sodiu.

5). Când sudați diferite grade de materiale de aluminiu, când desenele și procesele nu sunt specificate, materialul firului de sudură trebuie selectat în funcție de metalul de bază, cu o rezistență mai bună la coroziune și un nivel de rezistență mai scăzut. La sudarea aliajelor de aluminiu rezistente la coroziune, cum ar fi aliajele aluminiu-magneziu sau aliajele aluminiu-mangan, este recomandabil să folosiți fire de sudură cu conținut de magneziu sau mangan similar sau ușor mai mare decât metalul de bază. Sârma de sudură poate fi selectată din GB/T10585 „Sârmă de sudură din aluminiu și aliaj de aluminiu”, și poate fi selectată și din GB/T3190 „Compoziția chimică a aluminiului și aliajului de aluminiu deformat” și GB/T3197 „Sârmă din aluminiu și aliaj de aluminiu pentru sudare Tijă"

Tabelul 1 Sârmă de sudură pentru sudarea aluminiului de aceeași calitate

Tabelul 2 Sârmă de sudare pentru sârmă de sudare diferită din aluminiu

Tabelul 3 Selectarea sârmei de sudură pentru diferite materiale și cerințe de performanță

Notă: Sârma de sudură din aluminiu ER este standardul american ANSI/AWS A5.10

DOUĂ. Sudori de sudare:

Aceștia trebuie să promoveze examenul în conformitate cu prevederile Anexei A la „Regulile pentru examinarea sudorilor containerelor de aluminiu”.

TREI. Pregătirea înainte de sudare:

1). Metodele mecanice (inclusiv forfecarea) trebuie utilizate la prelucrarea canelurilor de aluminiu. Dacă se utilizează metoda cu flacără cu plasmă, nu mai puțin de 3 mm trebuie îndepărtați din partea decolorată prin prelucrare mecanică. Suprafața canelurilor după prelucrare ar trebui să fie plană și netedă, fără fisuri, despărțiri Straturi, incluziuni, bavuri, flash și culori de oxid. Suprafața canelurii ar trebui să aibă un luciu metalic alb-argintiu; dacă este necesar, 100% PT trebuie efectuat pe canelură și într-un interval de nu mai puțin de 50 mm pe ambele părți.

2). Suprafața sârmei de sudură, canelura și laturile sale într-un interval de cel puțin 50 mm trebuie curățate (inclusiv îndepărtarea peliculei de oxid de suprafață, a depunerilor, a poluării și a culorii de oxid necalificate). Slefuirea se poate face cu φ0.15~0.2 perie de sârmă din oțel inoxidabil, cap de șlefuit metal (adică freză electrică), mașină de frezat manuală cu discuri, pilă (ar trebui să fie o pilă specială în formă de arc pentru aluminiu), racletă și acetonă (pânza albă înmuiată în acetonă ar trebui să fie curată, nu utilizați cârpă de bumbac sau fire de bumbac pentru a evita scame la ștergere), dar trebuie reținut că aceste instrumente trebuie curățate înainte de utilizare și trebuie avut grijă să nu apăsați film de oxid în materialul de bază în timpul curățării, deci nu folosiți prea multă forță atunci când curățați; Cu toate acestea, nu este permisă utilizarea unei roți de șlefuit sau a hârtiei șmirghel obișnuite pentru șlefuire, deoarece materialul de aluminiu este foarte moale, rezultând particulele de nisip care rămân în materialul de aluminiu, iar defecte precum porii și incluziunile de zgură sunt probabil să apară după sudare. .

3). Pentru piesele externalizate prelucrate la cald, cum ar fi capete etc., în principiu, 100% PT trebuie efectuată pe suprafața materialului de aluminiu după intrarea în fabrică și, dacă este necesar, RT trebuie efectuată pe piesele nedeterminate.

4). Suprafața firului de sudură poate fi curățată cu o perie de sârmă din oțel inoxidabil sau cu hârtie abrazivă curată cu ulei; firul de sudură cu piele groasă de oxid pe suprafață necesită curățare chimică după șlefuire înainte de sudare. Curățare chimică: înmuiați în soluție de NaOH la 70 grade, 5%~10% timp de aproximativ 0,5~3min, apoi clătiți cu apă curată, apoi înmuiați cu aproximativ 15% soluție de HNO3 la temperatura camerei timp de aproximativ 1~2min, clătiți cu apă caldă, apoi folosiți un uscător de păr de mână A (nu se poate folosi un compresor de aer, deoarece există apă și ulei în aer) uscați-l și apoi puneți-l într-un cuptor să se usuce la 100 de grade înainte de utilizare. Această metodă poate fi folosită și pentru aluminiu.

5). Sârma de sudură și piesele de sudură curățate trebuie păstrate curate și uscate, iar piesele de sudură nu trebuie atinse sau suflate cu mâna. Sudorii poartă, în general, mănuși albe de sudură și nu poartă mănuși murdare pentru că le este frică de probleme; Curățați, iar poluarea locală poate fi curățată din nou; cel mai bine este să acoperiți ambele părți ale canelurii cu hârtie albă. În general, sudarea trebuie făcută imediat după curățarea mecanică. Dacă nu este sudat în 4 ore după curățare, trebuie curățat din nou înainte de sudare.

6). Asamblarea sudurii trebuie să fie precisă. Dacă ansamblul nu este bun, ar trebui să luați în considerare înlocuirea pieselor în loc să le asamblați forțat pentru a evita stresul excesiv. Înainte de sudarea formală, dimensiunea canelurii trebuie verificată, iar sudarea poate fi efectuată numai după trecerea testului.

7). Sârma de sudură selectată pentru sudarea prin prindere și măsurile tehnologice luate sunt aceleași cu procesul de sudare.

8). Sudura de prindere nu trebuie să aibă defecte, cum ar fi fisuri, pori și incluziuni de zgură, altfel trebuie îndepărtată și resudată. Re-sudarea trebuie efectuată în zona din apropiere în loc de sudarea în puncte în locul inițial; când distanța de sudură cap la cap nu este specificată în proces, aceasta poate fi de 2 ~ 4 mm.

9). Pentru sudarea prin lipire care se va topi în sudarea permanentă, aceasta trebuie să asigure pătrunderea și să îndepărteze stratul de oxid de pe suprafața sa (este permis doar alb-argintiu) și să facă trecerea ambelor capete ale sudurii lină pentru a facilita arcul, în caz contrar. ar trebui tuns. La sudarea pe părți reci, arcul ar trebui să se oprească pentru un timp la începutul sudurii, iar când marginea metalului de bază începe să se topească, sudarea cu sârmă trebuie adăugată la timp pentru a asigura pătrunderea punctului de sudură de început.

10). La sudarea cusăturii longitudinale, placa de aprindere a arcului și placa de evacuare a arcului trebuie amplasate la ambele capete ale sudurii. Placa de aprindere a arcului și placa de evacuare a arcului sunt fabricate din aluminiu de aceeași calitate și grosime ca și piesa sudată. Încercați să evitați craterele cu arc atunci când sudați cusături circumferențiale.

11). În timpul procesului de sudare, punctul de sudură de poziționare este fisurat, ducând la dislocarea marginii plăcii sau la schimbarea golului, sudarea trebuie oprită imediat, iar sudarea poate fi continuată după reparație.

12). În timpul procesului de sudare, cenușa neagră și oxizii de pe suprafața sudurii superioare trebuie curățate mai întâi cu o perie de sârmă. Când sudați, acordați atenție craterului, adică capătului arcului. Arcul poate fi pornit la 10 ~ 20 mm distanță de capătul de început al sudării și apoi se poate întoarce rapid la capătul de început pentru sudare. Primul strat este sudat în linie dreaptă. Pentru a obține o formă bună, celelalte straturi pot fi balansate lateral în timpul sudării și oprite puțin pe ambele părți pentru a facilita fuziunea.

13). Aluminiul este predispus la deformare la sudare și la prăbușire în timpul sudării, astfel încât dispozitivele de fixare și plăcile de suport trebuie realizate într-o manieră țintită înainte de sudare. Când utilizați un dispozitiv de fixare, părțile din față și din spate ale pieselor trebuie, în general, să fie prinse, iar rigiditatea și forța de prindere a dispozitivului de fixare ar trebui să fie moderate, deoarece dacă dispozitivul este prea mic, efectul de control al deformării nu poate fi obținut. Forța de strângere trebuie să fie de 350Kg/100mm. Dispozitivul din aluminiu moale poate fi din oțel carbon sau din oțel inoxidabil, ceea ce poate încetini disiparea căldurii; materialul din aluminiu ranforsat poate fi realizat din aluminiu, ceea ce poate spori disiparea căldurii. Clemele cu cusătură longitudinală pot fi folosite cu tastele de pian, iar cusătura circulară poate fi folosită cu clemele bombate hidraulice. La asamblarea cusăturii longitudinale, spațiul poate fi mărit corespunzător, astfel încât să existe loc pentru contracție după sudare; cusătura inelară (inclusiv flanșe circulare, flanșe etc.) trebuie lăsată cu niște margini inversate eșalonate sau trase, deoarece flanșa se va prăbuși și se va deforma după sudare. Materialul plăcii de suport este în general oțel inoxidabil sau oțel carbon, iar placa de suport poate fi realizată din grafit pentru sudarea materialelor din aluminiu cu cerințe reduse. Alegerea materialului plăcii de suport ar trebui să ia în considerare și efectul asupra vitezei de răcire a sudurii. Când placa de aluminiu este groasă sau golul de asamblare a plăcii de suport este mare, golul poate fi sigilat cu noroi de argilă și îndepărtat după sudare. Dimensiunea plăcii de suport poate fi după cum urmează:

Patru, cerințe de sudare:

1. Sudorii autorizați trebuie să sude în conformitate cu documentele procedurii de sudare și alte documente.

2. Atunci când în mediul de sudare apare una dintre următoarele situații, trebuie luate măsuri eficiente de protecție, altfel sudarea nu este permisă:

1) Mediul de sudare nu este curat, cu praf și fum;

2) Viteza vântului din mediul de sudare este mai mare sau egală cu 1,5 m/s;

3) Umiditatea relativă a mediului de sudare este mai mare de 80%;

4) Lucrări în aer liber pe ploaie sau zăpadă;

5) Temperatura de lipit este mai mică de 5 grade;

3. Sudarea produselor din aluminiu este situată într-un loc special, iar locul trebuie așezat cu cauciuc sau flanel; la sudare, acesta trebuie ținut departe de deschiderile de ventilație și de uși și ferestre pentru a evita afectarea efectului de protecție împotriva gazelor.

4. Sudarea aluminiului prin sudarea manuală cu arc de tungsten argon utilizează în general AC pentru a produce efectul atomizării catodului; sudarea cu arc argon cu electrodul de topire folosește conexiune inversă DC. Atunci când sudarea DC este utilizată din cauza limitărilor echipamentului, există de obicei un strat de peliculă de oxid sau chiar cenușă neagră pe suprafața sudurii, care poate fi șters cu o perie de sârmă sau o cârpă. Filmul alb format pe suprafața sudurii din cauza reziduurilor de flux sau a oxidării poate fi șters cu o perie de sârmă sau o cârpă cu apă fierbinte.

5. Preîncălzire înainte de sudare: Datorită conductivității termice puternice a aluminiului, atunci când grosimea sudării cu arc manual de tungsten argon este mai mare de 10 mm, ar trebui să fie preîncălzită înainte de sudare, dar nu trebuie să depășească 100 de grade, iar temperatura interstratului în timpul sudării nu trebuie să depășească 100 de grade. Poate fi încălzit cu flacără sau placă cu infraroșu îndepărtat în funcție de situația specifică.

6. În timpul procesului de sudare, punctul de umplere al sârmei de sudură nu trebuie să fie situat direct sub arc, ci trebuie să fie situat la marginea bazinului topit, aproximativ 0.5~1.{{4} }mm distanță de linia centrală a arcului, iar punctul de umplere al sârmei de sudură nu trebuie să fie mai mare decât suprafața bazinului topit sau în arc. Balanțați în jos și orizontal pentru a evita afectarea topirii metalului de bază, distrugerea scutului de gaz și oxidarea metalului; când sârma de sudură este retrasă, nu expuneți capătul sârmei de sudură la zona de protecție a gazelor, pentru a preveni oxidarea capătului firului de sudură și apoi alimentat în metalul topit. piscină. În timpul sudării, dacă electrodul de tungsten atinge metalul de sudură, sudarea trebuie oprită imediat, contaminarea trebuie îndepărtată cu un cap de șlefuit metalic, iar electrodul de tungsten ar trebui să fie reașumat; înainte de sudare sau în timpul procesului de sudare, partea oxidată a capătului firului de sudură trebuie tăiată înainte de sudare.

7. O cusătură de sudură trebuie sudată cât mai mult posibil simultan. Când este necesară re-sudarea după oprirea sudurii la jumătate, aceasta ar trebui să se suprapună cu 10~20 mm. Pentru sudurile cu mai multe straturi, înainte de a trece la următoarea sudură, se verifică culoarea suprafeței sudurii anterioare și este permisă doar alb-argintiu; iar defectele precum contaminarea suprafeței și incluziunea de zgură sunt îndepărtate complet. Craterul arcului trebuie umplut, iar conexiunea arcului ar trebui să fie topită și pătrunsă. În general, metoda de stingere a arcului adoptă metoda de stingere a arcului cu înălțimea stivei: când arcul este închis, arcul este ridicat cu o viteză constantă, iar firul de umplere este accelerat în același timp până când arcul este stins, astfel încât cusătura de sudură la locul de stingere a arcului este parțial proeminent, iar înălțimea în exces este lustruită dacă este necesar. Această metodă de stingere a arcului funcționează mai bine atunci când pe mașina de sudură există un dispozitiv de atenuare.

9. Când grosimea cusăturii de sudură de tip D dintre duză și carcasă este mai mică sau egală cu 12 mm, carcasa trebuie în general sudată cap la cap, iar înălțimea marginii trebuie să fie de 25 ~ 30 mm.

10. Grosimea sudurii t a îmbinărilor de clasă C și D nu trebuie să fie mai mică de 0.7 ori valoarea mai mică a grosimilor δ1 și δ2 ale elementelor de pe ambele părți ale sudurii de colț și nu trebuie să fie mai mică de 3 mm. , dacă nu se specifică altfel în desen. Fundul nu depășește 10 mm (așa cum se arată în figura de mai jos); atunci când căptușeala sau placa compozită este compusă cu o sudură în filet suprapusă cu placă de acoperire, grosimea plăcii de acoperire constituie lungimea laterală L2 a sudurii în colț. Limita lungimii laterale, când L2 este mai mică sau egală cu 4 mm, ar trebui să necesite t Mai mare sau egal cu 0,7 L2.

11. Cusătura de sudură și metalul de bază ale îmbinărilor din clasa C și D ar trebui să aibă o tranziție lină.

12. Suprafața sudurii și a zonei afectate de căldură trebuie inspectate 100% și nu ar trebui să existe defecte, cum ar fi fisuri, nefuziune, pori, cratere de arc, incluziuni de zgură și stropi, și nu ar trebui să existe puncte de arc în afara sudurii.

13. Pe suprafața cordonului de sudură a vasului sub presiune din aluminiu nu trebuie să existe. Adâncimea de tăiere a suprafeței de sudură a recipientului cu presiune atmosferică nu trebuie să fie mai mare de 0,5 mm, lungimea continuă a tăieturii nu trebuie să fie mai mare de 100 mm, iar lungimea totală a tăieturii pe ambele părți ale sudarea nu trebuie să depășească 10% din lungimea sudurii.

14. Secvența de sudare a tubului de schimb de căldură al schimbătorului de căldură: ansamblul foii tubulare (lungimea rezervată a tubului de schimb de căldură nu trebuie să fie mai mică de 4 mm pentru prelucrare ulterioară); curățarea capătului tubului și a foii tubului; dilatarea tubului la un capăt; sudarea unei foi tubulare; Prelucrarea capătului nesudat al tubului schimbător de căldură; extinderea tubului; curățarea capătului tubului și a foii tubului; sudarea părții nesudate a tubului schimbător de căldură. La sudare, primul strat nu este în general sudat cu sârmă (indiferent dacă primul strat este supus testării PT sau a etanșeității la aer conform reglementărilor), dar alte straturi ar trebui să fie sudate cu sârmă.

15. Sudarea aluminiului ar trebui să acorde atenție marginii mai mari tocite a canelurii, în general 2~6mm. Pentru îmbinările cu plăci de suport, marginea tocită poate fi redusă în mod corespunzător. Când placa de aluminiu este subțire, sudarea cap la cap ar trebui luată în considerare pentru sudarea cap la margine, cum ar fi sudarea pe margine și fără sârmă atunci când este mai mică sau egală cu 3 mm. Sudarea aluminiului poate fi utilizată pentru sudarea pe două fețe în același timp, cu sau fără sârmă pe spate, în funcție de situația specifică.

Cinci, reparație sudură:

1. Pentru defectele care trebuie reparate, cauzele trebuie analizate, trebuie propuse măsuri de îmbunătățire și trebuie pregătit procesul de reparare a sudurii (echipamentul de prelucrare trebuie luat în considerare pentru a preveni deformarea sudurii) înainte de a putea începe reparația ( tabelul următor prezintă defectele de sudură și analiza cauzei în general);

2. Numărul de reparații pe aceeași parte a sudurii nu trebuie să depășească de 2 ori.

3. În general, utilizați un cap de șlefuit metalic pentru a îndepărta defectele și teșiturile. Dacă defectele sunt adânci, se poate folosi mai întâi frezarea manuală specificată, iar apoi suprafața canelurii poate fi lustruită cu un cap de șlefuit metalic. Canelura ar trebui să aibă o lățime uniformă, o suprafață netedă și o canelură care este convenabilă pentru sudare, iar cele două capete ale canelurii ar trebui să aibă o anumită pantă (în general nu mai mult de 1:4).

4. Defectele trebuie eliminate înainte de reparație, în general trebuie efectuată o confirmare 100% PT (dacă defectul este o fisură, trebuie efectuată 100% PT). Când reparați sudarea, trebuie doar să eliminați toate defectele, să nu săpați prea adânc și să efectuați RT dacă este necesar pentru a confirma că defectele au fost complet eliminate. În timpul sudării de reparație, nu umpleți mai întâi sârma și utilizați arcul pentru a topi metalul în zona de sudare a reparației; după umplerea sârmei, arcul ar trebui să fie ușor înclinat spre sârma de sudură pentru a preveni supraîncălzirea metalului în zona de sudură de reparare. timp pentru a facilita evacuarea bulelor de hidrogen din bazinul topit.

5. Cerințele de performanță și calitate ale sudurii reparate trebuie să fie aceleași cu cele ale sudurii originale;

6. Principalele defecte de sudare ale sudării aluminiului sunt porii și fisurile:

6.1 Cauzele porilor: Porii de sudare a aluminiului sunt formați în principal prin intrarea hidrogenului în bazinul de sudură. Sursele de hidrogen includ: materiale, sârmă de sudură, gaz de protecție, mecanism de alimentare a sârmei, mănuși de sudor și umiditate ambientală ridicată, cum ar fi contaminarea firului de sudură, pelicula de oxid de pe material și firul de sudură în sine, ulei sau transpirație pe mecanism de alimentare cu sârmă etc. Precauție:

6.1.1 Conținutul de hidrogen din material și sârmă de sudură este mai mic sau egal cu 0.4mL/100g;

6.1.2 Petele de ulei și peliculele de oxid trebuie îndepărtate de pe suprafața pieselor sudate, iar timpul de depozitare nu trebuie să depășească 4h. După ce suprafața este curățată, acoperiți canelura și ambele părți cu obiecte uscate, curate și fără scame;

6.1.3 Sârma de sudură trebuie lustruită cât mai mult posibil, altfel metoda de tratare este aceeași ca mai sus;

6.1.4 Conținut de impurități în gazul protector: H2 Mai mic sau egal cu 0.0{{10}}1%; O2 Mai mic sau egal cu 0,02%; N2 Mai mic sau egal cu 0,1%; H2O Mai mic sau egal cu 0,02%;

6.1.5 Conducta de gaz de protecție: în general se folosesc țevi de oțel inoxidabil sau de cupru, iar țevile de plastic sunt folosite pentru furtunuri în loc de furtunuri de cauciuc și alte furtunuri ușor de absorbit; Când gazul protector este încălzit, conducta trebuie purjată;

6.1.6 Mecanismul de alimentare cu sârmă: nu ar trebui să existe poluare cu ulei, tubul de alimentare cu sârmă trebuie să fie din PTFE sau nailon, iar poluarea și apa condensată din tub trebuie curățate înainte de sudare;

6.1.7 Mediul la fața locului: temperatura nu trebuie să depășească 25 de grade, umiditatea relativă nu trebuie să depășească 50%, iar mediul trebuie păstrat curat;

6.1.8 Sudori: hainele de lucru trebuie să fie cât mai albe posibil, astfel încât poluarea să poată fi detectată și curățată la timp. La sudare, acordați atenție petelor de transpirație și ulei pentru a nu contamina din nou sudura;

6.1.9 Sudarea de testare trebuie efectuată pe placa de testare înainte de sudare pentru a verifica dacă gazul de protecție și conductele sunt calificate.

6.1.10 Precauții pentru procedurile de sudare: utilizați dublu