小口径铝管与大型铝罐体接头的焊接

小口径铝管与大型铝罐体接头的焊接 某化工厂一台大型铝罐（储存硫酸 60t）有一小口径铝管接头需要更换 , 见图 1，但由于铝罐体积大、铝板较厚（ =20mm），而更换的铝管接头管径细且薄（ =38mm 6mm），施焊十分困难，成了 焊接 棘手难题 。 1 前两次焊接失败的原因分析 该罐体（已按要求，彻底清洗干净）铝管接头先后请人焊过两次，都没有成功，经分析有以下原因：纯铝熔点为 658，但又有较高的热容量和熔化潜热，散热比较快，因此在熔化时所需要的热量也较高；罐体的铝板较厚，而铝管壁厚相对较薄，施焊时罐体一侧焊接热 量吸收、散热较快，在其还没有达到熔化温度时，而铝管一侧已经熔化了，甚至烧塌，是造成焊接困难的主要原因；铝和氧的亲和力强，因此焊接时间越长，生成的氧化膜越多、越厚，也易产生未熔合或熔合不良等焊接缺陷。 提高罐体一侧的焊接温度，使罐体与铝管接头焊接温度达到平衡，做到同时熔化，并与焊丝熔化良好，才能形成质量好的焊缝，同时在保证熔合良好的情况下，运用熟练而精湛的焊接操作技能，并尽力提高焊接速度也是保证焊接质量的关键。 2 焊前准备 2.1 选用 WSE-500型方波交直流氩弧焊机，交流施焊。 2.2 选用抗裂性较好的 3mm丝 311铝硅焊丝。 2.3 氩气纯度应 99.99%。 2.4 用角向磨光机将罐体接口处与铝管插入处氧化层打磨干净，露出金属光泽。所用焊丝也要经细砂布擦拭，并用干净白棉布擦拭干净，待用。 3 施焊 预热 在 铝罐体 接口周围 200mm处用氧 -乙炔火焰加热，加热的温度250300 , 判断温度的办法是：在铝件表面预热处用黑色铅笔划几道，当铅笔的线条颜色与铝表面的颜色相近时，说明预热温度已基本达到，立即将铝管插入 , 对好尺寸从管接头的底部直接进行焊接（为加快焊接速 度，不用定位焊） , 同时用氧 -乙炔火焰继续预热，防止预热温度下降，直到整个焊缝焊完为止。 焊接参数 焊接层次为 2层 3道焊缝，见图 2, 各焊道焊接参数见附表。 焊接第 1 层（第 1道）焊缝时，从管接口的“ 6点”处（仰焊位）起弧 , 焊枪喷嘴的角度为 40 45，详见图 3。 焊接过程中基本保持这一角度。形成熔池后，焊枪要轻微左右摆动，并及时在熔池的边沿填送焊丝，当看到焊丝与罐体及铝管的夹角熔合良好时，就应及时退出焊丝，焊枪要往前跟进，形成一个熔池，再恢复上述动作，即再熔化焊枪后移填丝退丝焊枪前移就这样一个熔池压一个熔池往上焊接，完成半圈的焊接 , 后半圈的焊接与前述一样，需要强调的是：焊接中不管是填丝、退丝，焊丝的端头应始终在氩气保护氛围内；焊枪喷嘴的角度应随管的曲率变化而变化，熄弧、引弧均不能抬起焊枪 , 保护熔池，不受外界空气的侵入，防止气孔产生；施焊时，要注意观察熔池形状和温度，及时填送焊丝，与焊枪运动要配合默契 ，方能获得成形良好、无气孔、熔合良好的焊道；在保证熔合良好的情况下，焊接速度应尽量快；接头时，焊枪应往后10 mm 处引弧，待焊道熔化，形成熔池后 , 再前移焊枪，填送焊丝，防止未熔合现象发生。 第 1 层焊缝焊完后，第 2层第 2、 3道焊缝就相对容易一些。施焊时焊枪角度与焊接第一层第 1道时基本一样，但值得注意的是焊接第 2道焊缝时，要着重铝管与第 1 道焊缝熔合好，焊第 3 道焊缝时要着重第2 道焊缝与铝罐本体的熔合良好，特别要提醒的是第 2道与第 3道焊缝中间要搭接过渡好，才能促使外观成形良好，保证焊接质量。还要强调的 是不论哪一道的焊接，都要防止“打钨”现象的发生，如有发生必须及时清理，并更换钨极或修磨钨极端头后，方能进