焊接鋁母線施工工法

MIG

焊焊接鋁母線施工工法【摘要】利用MIG焊方法解決鋁本身由于導(dǎo)熱性高,尤其在大厚度鋁母線一側(cè)沒有坡口(原始立面)等因素易造成焊接接頭未熔合或熔合不良及氣孔等缺陷的方法與措施,該焊接方法簡(jiǎn)便易行、焊接成本較低,焊接質(zhì)量好,使用效果好,在類似焊接工程中有借鑒作用。由于鋁及鋁合金具有較高的導(dǎo)熱性和熱容量,尤其在大厚度板鋁母線的焊接中,不管采用焊條電弧焊、氧乙炔焊、碳弧焊或TIG焊等焊接方法使其局部加熱熔化進(jìn)行焊接都比較困難,焊接質(zhì)量也不易保證。鋁母線組對(duì)焊接形式如圖1所示。在某大型鋁業(yè)公司擴(kuò)建施工中,從操作工藝、焊接質(zhì)量、安全生產(chǎn)及環(huán)保措施等方面進(jìn)行了科學(xué)論證,經(jīng)多次試驗(yàn),成功地采用了電弧熱量集中,焊接穿透力強(qiáng),對(duì)母材熔深大、生產(chǎn)率高的半自動(dòng)熔化極氬弧焊(MIG焊),并取得了良好的效果,為此形成了本工法。2．適用范圍本工法適用于鋁母線與厚度δ≥4mm鋁及鋁合金板狀及管狀材料的對(duì)接焊，同時(shí)也適用于鋁及鋁合金鑄件缺陷的補(bǔ)焊修理。3．工藝原理MIG焊是采用實(shí)芯焊絲，在惰性氣體(Ar)保護(hù)下進(jìn)行的一種電弧焊方法，該方法采取合適的焊接參數(shù)，對(duì)鋁母線進(jìn)行半自動(dòng)焊接生產(chǎn)，以工藝保證焊接質(zhì)量，克服了鋁合金焊接時(shí)易出現(xiàn)熔合不良、氣孔等缺陷，是一種焊接鋁及鋁合金較好的焊接方法。4．施工流程及操作要點(diǎn)(1)施工工藝流程：鋁板的坡口制備—清理焊接區(qū)域(化學(xué)法、機(jī)械法)—組對(duì)—打底焊—填充焊—蓋面焊—機(jī)械磨平(砂輪)—組對(duì)下一層—焊接……—檢查驗(yàn)收。(2)焊前準(zhǔn)備①清理坡口及坡口兩側(cè)各60mm處，去除污土、油污、水分以及氧化鋁薄膜等。②被焊工件應(yīng)墊平、墊穩(wěn)、并作好反變形。(3)組對(duì)與定位焊①鋁母線坡口及組對(duì)形式如圖2所示。②第一層連接板組對(duì)時(shí)底部要有墊板，墊板材料用純銅或不銹鋼板為宜，其形狀如圖3所示。。(4)操作要點(diǎn)施焊時(shí)應(yīng)采用“左焊法”為宜。這種焊接方法氣體保護(hù)效果好，適用于大厚度鋁板、深坡口焊接，其優(yōu)點(diǎn)是焊接操作時(shí)噴嘴不擋視線，熔池清晰可見，焊道兩側(cè)不產(chǎn)生夾角，熔合好，焊縫成形均勻、平緩美觀，如圖4所示。①焊愴(焊絲)角度。焊絲的指向位置和角度是充分發(fā)揮電弧熱量，保證厚鋁板一側(cè)熔合良好的關(guān)鍵(見圖3)。②MIG焊熔滴過渡形式的選擇。MIG焊熔滴過渡形式的選擇采用射流過渡的形式，它與其他形式的熔滴過渡相比，具有焊接過渡過程更穩(wěn)噴嘴、導(dǎo)電嘴、焊絲(6)施焊①在保證厚鋁板一側(cè)熔合良好的情況下，焊槍(焊絲)以直線或劃小圓向前運(yùn)動(dòng)，焊接速度適當(dāng)快些。要領(lǐng)：焊道要細(xì)、焊層要薄，控制熔池形狀、熔化的鋁屑不得超越焊絲之前，否則厚鋁板一側(cè)將會(huì)出現(xiàn)未熔合、焊道兩側(cè)夾角過深等缺陷。②熄弧時(shí)，當(dāng)焊絲運(yùn)動(dòng)到坡口邊緣，焊絲應(yīng)回焊20mm左右，防止產(chǎn)生弧坑，同時(shí)焊槍也不可馬上抬起，應(yīng)使滯后氬氣功能繼續(xù)保護(hù)尚未完全凝固的熔池免受空氣的侵入，防止產(chǎn)生氣孔。③每個(gè)接頭要連續(xù)焊完，中途不得停頓，因焊接溫度越高，焊接過程就越順利，焊接質(zhì)量就越能保證。(7)注意事項(xiàng)①室外焊接作業(yè)，應(yīng)有良好的防風(fēng)措施。②厚鋁板的焊接，焊縫填充量大，焊接溫度高，應(yīng)有防變形措施(選用反變形或剛性固定法均可)。③搭接線接觸焊件位置要適當(dāng)、牢固，以防擦傷鋁板的表面，并影響焊接電弧的穩(wěn)定燃燒。④施焊中，應(yīng)注意防止焊接溫度高而燒壞噴嘴、導(dǎo)電嘴(噴嘴、導(dǎo)電嘴作為易損件)。⑤每次熄弧、再引弧時(shí)應(yīng)先將焊絲端頭部的熔球剪掉，并保證焊絲伸出長(zhǎng)<20mm。⑥焊接中不得振動(dòng)工件。(8)焊接缺陷及焊后處理鋁母線焊完后，將焊縫表面修磨平整，不得有弧坑、凹陷欠肉等缺陷，用5倍放大鏡檢查不得有裂紋、未熔合、密集性氣孔等缺陷。5．材料與設(shè)備(1)鋁材①所用鋁材的力學(xué)性能與化學(xué)成分必須符合國(guó)家現(xiàn)行的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。②所用鋁材必須有出廠合格證與材質(zhì)書，并符合工程技術(shù)要求。③作好現(xiàn)場(chǎng)鋁材的保管與發(fā)放工作。(2)焊接材料①所用鋁焊絲必須有出廠合格證與材質(zhì)書。②所用鋁焊絲必須與被焊鋁材質(zhì)相匹配。③氬氣氣體純度應(yīng)>99．95%，。④所用焊絲、氬氣等焊接材料必須按規(guī)定使用與保管。(3)設(shè)備半自動(dòng)熔化極氬弧焊機(jī)(500A)、送絲裝置、焊槍、氬氣瓶以及氬氣流量計(jì)等。角向砂輪、不銹鋼絲刷、大錘以及扳手等工具等應(yīng)保持完好的工作狀況。6．質(zhì)量控制(1)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)鋼結(jié)構(gòu)工程施工及質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB50205—2001?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)范GB50236—1998。鋁及鋁合金焊絲GB10858一1989。鋁母線焊接施工及驗(yàn)收規(guī)范Js5417—1995。電解車問母線制作安裝技術(shù)規(guī)程(貴陽(yáng)鋁鎂設(shè)計(jì)院，2001)。鋼結(jié)構(gòu)焊接工程焊工技術(shù)考試規(guī)程CwTA一2002一GH一1。山西省建筑分項(xiàng)工程工藝規(guī)程，(焊接工程晉建標(biāo)字(1992)148號(hào))。建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程，JGJ81—2002，J218一-2002。(2)質(zhì)量保證措施①按Is()9002標(biāo)準(zhǔn)模式進(jìn)行管理，嚴(yán)格執(zhí)行總公司的質(zhì)量保證手冊(cè)和程序文件。②明確各工序質(zhì)量職責(zé)，層層把關(guān)，落實(shí)到人。③焊接人員、質(zhì)檢人員必須持證上崗。④作好焊接工藝評(píng)定，確定焊接參數(shù)。⑤嚴(yán)格焊接質(zhì)量，所焊焊縫應(yīng)在指定位置上代表焊：[的鋼印標(biāo)記。7．安全措施現(xiàn)場(chǎng)焊接，施工人員除應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家現(xiàn)行《建筑安裝工稗安全技術(shù)規(guī)程》以及現(xiàn)場(chǎng)有關(guān)安全技術(shù)措施和規(guī)定外，特強(qiáng)調(diào)以下幾點(diǎn)：(1)MIG焊光輻射較強(qiáng)、煙霧較大，施焊人員更應(yīng)注意勞動(dòng)安傘防護(hù)措施。(2)更換導(dǎo)電嘴時(shí)要關(guān)閉焊機(jī)電源。(3)配備技術(shù)較好的電工維護(hù)人員。8．施工環(huán)保措施(1)根據(jù)國(guó)家和地方(行業(yè))有關(guān)環(huán)境保護(hù)法規(guī)中所要求的環(huán)保指標(biāo)和我公司質(zhì)保手冊(cè)，建立環(huán)境管理體系，制定環(huán)境目標(biāo)，預(yù)防污染，節(jié)能減廢，實(shí)現(xiàn)施工與環(huán)境的和諧，達(dá)到環(huán)境管理標(biāo)準(zhǔn)的要求。(2)主要管理措施每星期召開一次“施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境保護(hù)”工作例會(huì)，總結(jié)前一階段的施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境保護(hù)管理情況，布置下一階段的施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境保護(hù)管理工作。每星期組織一次由文明施工和環(huán)境保護(hù)管理負(fù)責(zé)人參加的聯(lián)合檢查，對(duì)檢查中所發(fā)現(xiàn)的問題，根據(jù)具體情況，定時(shí)間、定人、定措施予以解決。(3)施工中主要污染源及主要污染物①?gòu)U氣，主要為建筑施工垃圾及焊接過程中產(chǎn)生的煙塵。②光輻射，主要為焊接中的電弧光。③噪聲，主要污染源為焊接產(chǎn)生的噪聲及機(jī)械設(shè)備的使用。④固體廢棄物，主要為焊接所剩焊絲頭、切割鋁板及磨制坡口所產(chǎn)生的鋁屑粉末等。(4)具體措施①防止大氣污染：對(duì)主要污染焊接煙塵的處理采用局部通風(fēng)為主、全面通風(fēng)為輔的手段，加強(qiáng)個(gè)人防護(hù)，以此改善作業(yè)環(huán)境的污染。②防止光污染：現(xiàn)場(chǎng)照明集中照射，僅覆蓋現(xiàn)場(chǎng)范圍。在施工區(qū)域周圍設(shè)置隔離棚，使焊接中產(chǎn)生的電弧光隔離在施工區(qū)域內(nèi)。③防止施工噪聲污染：施工現(xiàn)場(chǎng)提倡文明施工，建立健全控制人為噪聲的管理制度。施工現(xiàn)場(chǎng)的噪聲機(jī)械(如空壓機(jī)、電焊機(jī)、電弧刨、砂輪機(jī)等)要設(shè)置封閉的隔離棚，以減少噪聲的擴(kuò)散。④固體廢棄物管理：施工垃圾采用容器吊運(yùn)，嚴(yán)禁隨意拋撒。施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)立專門的廢棄物臨時(shí)儲(chǔ)存場(chǎng)地。生產(chǎn)過程廢棄物定期集巾收集，送到建設(shè)單位批準(zhǔn)的單位或場(chǎng)所進(jìn)行處理、消納。