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专利名称 | 一种钢铝接头手工钨极氩弧焊焊接工艺方法 |
申请号 | CN202011493804.1 | 申请日期 | 2020-12-17 |
法律状态 | 授权 | 申报国家 | 中国 |
公开/公告日 | 2021-04-16 | 公开/公告号 | CN112658443A |
优先权 | 暂无 | 优先权号 | 暂无 |
主分类号 | B23K9/167 | IPC分类号 | B;2;3;K;9;/;1;6;7;;;B;2;3;K;9;/;2;3;5;;;B;2;3;K;9;/;0;0查看分类表>
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申请人 | 江苏利柏特股份有限公司 | 申请人地址 | 江苏省苏州市张家港江苏扬子江重型装备产业园沿江公路2667号
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专利地址、主体等相关变化,请及时变更,防止失效 |
权利人 | 江苏利柏特股份有限公司 | 当前权利人 | 江苏利柏特股份有限公司 |
发明人 | 陈杰恒;王飞;何仲;沈斌强;喜鑫;陈益希;方战华 |
代理机构 | 苏州金项专利代理事务所(普通合伙) | 代理人 | 暂无 |
摘要
本发明公开了一种钢铝接头手工钨极氩弧焊焊接工艺方法、焊前准备,包括以下分步骤一种钢铝接头手工钨极氩弧焊焊接工艺方法,包括以下步骤B、将需要焊接的管件与钢铝接头进行组对,C、将钢铝接头两侧坡口焊缝进行点固焊D、焊前对外界客观因素进行检查;E、坡口焊缝焊接先焊钢铝接头铝材侧的坡口焊缝,再焊钢铝接头的不锈钢侧的坡口焊缝;F、焊接过程中对焊接的各客观因素进行检查;G、焊后检查。利用该焊接工艺方法焊接钢铝接头两侧工艺管道焊缝时,焊缝成型美观,焊纹均匀,热输入量小,组织致密,焊缝质量稳定,焊接难度低,热影响区温度控制严格,钢铝接头的复合材料部分受热温度低,质量风险小。
1.一种钢铝接头手工钨极氩弧焊焊接工艺方法,其特征在于:包括以下步骤:
A、焊前准备,包括以下分步骤:
A1) 确定焊接执行标准;
A2) 确定钢铝接头及接管的规格、焊材规格、牌号及气体执行标准;
A3) 选择工具及配件;
A4) 管件、钢铝接头及工具和机器的验收检查;
A5) 对管件进行划线并进行尺寸检查;
A6) 对管件切割下料,切口端面与管件轴线的垂直度符合标准规定要求;
A7) 对需焊接的管件切口端面加工坡口,坡口角度为30°‑32°,钝边为0.5‑1mm ;
当管件壁厚大于21.95mm时,坡口机加工成根部为R=8mm的“U”型阶梯坡口,根部厚度为
18‑20mm范围,坡口角度20°,根部以上的部位坡口角度为10°,根部钝边为0 2mm;
~
A8) 将坡口面内外表面20mm范围内杂物清除干净,露出金属光泽;
A9) 检查管件内部的充氩装置运行是否符合工艺要求;
B、将需要焊接的管件与钢铝接头进行组对,包括以下分步骤:
B1) 确认组对用的工装卡具与管件材质相同或相同组别,需要用到点固块时也要确认所用点固块与管件材质相同或相同组别;
B2) 确认铝材侧的组对衬垫环的材质与铝管件材质相同;
B3) 确认组对衬垫环的材料规格如下:
B31) 壁厚δ≤6mm的铝管,采用宽30mm、厚4mm的铝板加工成组对衬垫环;
B32) 壁厚6mm<δ≤12mm的铝管,采用宽40mm、厚4mm的铝板加工组对衬垫环;
B33) 壁厚12mm<δ≤18mm的铝管,采用宽45mm、厚4mm的铝板加工组对衬垫环;
B34) 壁厚18mm<δ≤26mm的铝管,采用宽50mm、厚4mm的铝板加工组对衬垫环;
B4)将不锈钢管件和铝管件分别与钢铝接头的不锈钢侧端和铝侧端组对
B5)检查组对管段同轴度,内错边小于壁厚的10%,且小于等于1mm;
C、将钢铝接头两侧坡口焊缝进行点固焊:
D、焊前对外界客观因素进行检查;
E、坡口焊缝焊接:先焊钢铝接头铝材侧的坡口焊缝,再焊钢铝接头的不锈钢侧的坡口焊缝;
E1)铝材侧坡口焊缝焊接
E11)确定打底焊的起弧位置、施焊位置和施焊方向:
E12)采用手工钨极氩弧焊对铝材进行焊接,交流,左焊法,线性焊道,压道焊,多层多道焊,控制道间温度;跟踪并控制钢铝接头的铝材侧颈部温度;根据焊缝的类型选择对应的施焊方法进行施焊;
E121)确定焊接工艺参数满足以下要求:焊接电流250‑350A;焊接电压33‑37V;焊接速度12‑20cm/min;正面保护气体流量15‑25L/min;焊道的最高道间温度≤80℃;每道熔覆金属的施焊期间,在熔池坡口边缘的直边颈部用点温计跟踪测量,测量温度≤200℃;
E122)当环境温度为‑20℃ 0℃时,对铝管件进行预热,预热温度40 50℃;
~ ~
E123)焊道之间的缺陷需要打磨清理;
E13)铝侧坡口的打底层焊道焊接;
E14)铝侧坡口的填充层焊接;
E15)铝侧坡口的盖面层焊接;
E16)在上述整个焊接过程中,握紧焊把,左焊法,焊枪轴线与法线夹角不大于10°,手腕带动焊把线性移动,保持动作平稳均匀,电弧长度控制在4 7mm之间;选择逆着焊接前进方~
向送丝,焊丝轴线与焊接前进方向的夹角不大于±8°;焊丝轴线与熔池边缘平面的夹角不大于15°;送丝的方式为断续点状往复送丝时,焊丝端头不要离开氩气保护区;为连续送丝时,焊丝端头仅给到熔池边缘;
E17)接头时的焊接方式为:从接头位置前10 20mm的坡口内起弧,然后电弧后移到接头~
缓坡位置上部加热熔化形成熔池,控制熔池大小逐渐给丝,铝水填满熔池两边熔合线边缘,然后电弧向前移动使熔池前移,焊缝逐渐延长,电弧在坡口两边停留时间比焊缝中间长;
E18)焊接期间跟踪测量钢铝接头铝材侧颈部温度:施焊期间熔池坡口边缘的直边颈部用点温计接触,随着电弧的移动而移动,跟踪测量,测量温度≤200℃;当温度接近200℃时,焊工停止焊接,待道间温度≤80℃时再进行焊接;
E2)不锈钢侧坡口焊缝焊接
E21)确定打底焊的起弧位置、施焊位置和施焊方向:
E22)采用手工钨极氩弧焊进行焊接,直流正接,左焊法,线性焊道,压道焊,多层多道焊,控制道间温度,跟踪控制钢铝接头颈部温度;水平固定焊接方式采用立向上焊接;水平转动焊接方式采用逆时针方向压道焊;横焊方式的横焊位置采用逆时针方向压道焊;
E23)不锈钢侧坡口的打底层焊道焊接:
E24)不锈钢侧坡口的填充、盖面层焊接;
填充、盖面层的每道焊缝熔覆金属按照打底焊的施焊方向施焊;线性焊道,压道焊,先从不锈钢管侧坡口面开始焊接,逐步压道焊接到钢铝接头的不锈钢侧坡口面,熔池在坡口面两边停留时间比在焊缝中间停留时间长,每道焊缝宽度不超过焊材钢芯直径的3倍,后一道的熔覆金属接头与前一层和前一道熔覆金属的接头错开,收弧填满弧坑,收弧处和道间缺陷不良的成型及时清理;
E25)整个焊接过程中,焊枪瓷嘴下部支撑在根部坡口面上,以此为支点,握紧焊把,手腕做均匀圆弧运动,带动焊把在钨丝压帽轴向的70°~85°范围内,以瓷嘴支点为顶点,钨丝压帽及氩弧弧柱做圆锥摆动和前进,随着焊缝的成形,瓷嘴下部转而以红热的焊缝表面为支撑平稳的前移,焊缝根部的内凸高度控制在0 2mm范围内,仰焊部位焊丝端头送到坡口的~
根部,水平固定焊坡口从立上坡到平焊位置之间的区域焊丝端头只给到熔池边缘;
E26)焊缝接头时的焊接方式为:从接头位置前10 20mm的坡口内起弧,然后向后移到接~
头缓坡位置上部,电弧在坡口两边停留时间比焊缝中间长以保证两边熔合,待熔池形成后,控制熔池大小逐渐给丝,铁水填满熔池两边熔合线边缘,然后向前移动使熔池前移,焊缝在前进方向上逐渐延长;
E27)焊接期间跟踪测量钢铝接头不锈钢侧颈部温度:施焊期间熔池坡口边缘的直边颈部位置用点温计接触,随着电弧的移动而移动,跟踪测量,测量温度≤200℃;当温度接近
200℃时,停止焊接,待道间温度≤80℃时再进行焊接;
F、焊接过程中对焊接的各客观因素进行检查;
G、焊后检查。
2.如权利要求1所述的一种钢铝接头手工钨极氩弧焊焊接工艺方法,其特征在于:所述步骤A3) 选择工具及配件具体为:
A31) 对于不锈钢手工钨极氩弧焊:选用氩弧焊炬角度75°80°、手把导线横截面积为
2 ~
30‑50mm 且长度为3‑4m,铈钨极直径2.0mm 或2.4mm,铈钨极的尖端加工为锥度35°‑45°的圆锥台形,圆锥台形的小圆直径为0.8‑1.0mm,铈钨极相对氩弧焊炬的瓷嘴的伸出长度为6‑
8mm ;
A32) 对于铝材手工钨极氩弧焊:选用氩弧焊炬角度75°80°、手把导线横截面积为40‑~
2
50mm 且长度为3‑4m,铈钨极直径3.2mm 或4.0mm,铈钨极的尖端加工为锥度35°‑45°的圆锥台形,圆锥台形的小圆直径为1.2‑2.0mm,铈钨极相对氩弧焊炬的瓷嘴的伸出长度为5‑8mm。
3.如权利要求2所述的一种钢铝接头手工钨极氩弧焊焊接工艺方法,其特征在于:所述步骤A4) 管件、钢铝接头及工具和机器的验收检查具体方式为:
检查管件的牌号和规格;检查钢铝接头规格、牌号、坡口、表面质量、温控指示标签等是否完好;检查焊机电流表、电压表及氩气流量计的计量器具是否已标定且在有效期内;检查氩气纯度是否为99.997%;检查数显点温计是否已标定且在有效期内;检查焊丝表面是否清洁;检查管件、焊丝的材质证明书引用标准及理化参数是否合格;确定使用不锈钢磨片以及不锈钢割片用于不锈钢侧焊缝打磨清理;确定使用硬质合金割片以及不锈钢钢丝刷用于铝材侧焊缝打磨清理。
4.如权利要求3所述的一种钢铝接头手工钨极氩弧焊焊接工艺方法,其特征在于:所述步骤C、将钢铝接头两侧坡口焊缝进行点固焊中,包括以下分步骤:
C1)对于铝材侧坡口焊缝点固焊
C11)确定固定方式,选用组对衬垫环组对点固焊;
C12)点固焊缝应避开管件钟点位置的三、六、九、十二点,在坡口钝边与组对衬垫环外表面之间的两条圆交线上分别进行点固焊,当管径Φ13mm<D≤Φ168.3mm时,每条圆交线上均布2 3个点固焊点;当管径D>Φ168.3mm时,每条圆交线上均布≥3个点固焊点;按照介~
质流向将上游侧的组对衬垫环与铝管件内壁之间的角焊缝满焊;
C13)检查点固焊点质量:点固焊缝厚度3‑5mm,长度10‑35mm,点固焊缝若有缺陷必须打磨去除再重新点固焊,将点固焊缝两端打磨成缓坡形;
C2)对于不锈钢侧坡口焊缝点固焊
C21)确定组对方式:当管径Φ13mm<D≤Φ168.3mm时,选用点焊组对固定或点固块组对固定;当D>Φ168.3mm时,选用点固块组对固定;
C22)当选用点固焊缝组对时,先用无卤素污染的粘胶带封堵坡口间隙,坡口根部点固焊点焊接前,粘胶带撕开小口,确定背面充氩纯度符合焊接要求后开始点固焊,坡口根部点固焊点将熔入焊缝中;
C23)当选用点固焊缝组对时,点固焊缝应避开管件钟点位置的三、六、九、十二点位置,点固焊的数目为1 3个,且均布于管件坡口根部;当选用点固块组对时,点固焊点落在坡口~
面与点固块之间,点固块应避开管件钟点位置的三、六、九、十二点位置,且点固块的数目当管径Φ13mm<D≤Φ168.3mm时为1 3个,且均布于上述避开点以外的管件圆周坡口面上;当~
管径D>Φ168.3mm时,将焊缝圆周分为对称的2(n+2)段,点固块的数目2(n+2)个,且均布于上述避开点以外的管件圆周坡口面上;
C24)检查点固焊缝质量:当选用点固焊缝组对时,点固焊缝厚度3‑5mm,长度10‑35mm,点固焊缝若有缺陷必须打磨去除再重新点固焊;将点固焊缝两端打磨成缓坡形;当选用点固块组对时,点固块两边点固焊缝厚度4‑8mm,长度10‑45mm,点固焊缝落在坡口面与点固块之间。
5.如权利要求4所述的一种钢铝接头手工钨极氩弧焊焊接工艺方法,其特征在于:所述步骤E13)进行打底层焊道焊接的具体方式为:
E131)焊钳手把线跨过手臂后右手握住,从起弧位置起弧,向后移动到起始施焊位置开始施焊;
E132)当采用水平固定位置焊接时
当管径Φ13mm<D≤Φ168.3mm时,打底层焊缝仅需要分为对称的两段圆弧,两段圆弧中一段以六点→三点→十二点,另一段以六点→九点→十二点的移动方向进行对称施焊;
将点固焊点熔进打底焊熔覆金属层中;最后将打底焊道在十二点附近接头,形成整条打底焊熔敷金属焊道;焊道端头接头前需要打磨清除氧化物杂质,端头表面打磨成缓坡形;
当管径D>Φ168.3mm时,打底层焊缝按照时钟的分布为对称的2(n+2)段;每对对称焊道按照六点→三点→十二点焊接方向或者六点→九点→十二点移动方向进行对称施焊;
从靠近六点的起弧位置起弧,电弧向后移动到距离六点位置的后侧10 20mm位置,待电~
弧稳定燃烧之后,再向前移动5 10mm开始焊接,熔池再向九点位置移动,形成第一段打底焊~
熔敷金属焊道;
再以同样的焊接方式,在与第一段打底焊熔覆金属焊道收弧端位置中心对称的位置附近起弧,开始焊接后并在与第一段打底焊熔覆金属焊道起弧端中心对称的位置附近收弧,形成第二段打底焊熔敷金属焊道;第一段打底焊熔敷金属焊道与第二段打底焊熔敷金属焊道对称;
再以同样的焊接方式,从六点附近第一段打底焊熔敷金属焊道起焊点前10 20mm位置~
起弧,待电弧稳定燃烧之后,电弧向后移动与第一段打底焊熔敷金属焊道起焊点接头后,再向三点位置移动形成第三段打底焊熔敷金属焊道;
再以同样的焊接方式,在与第三段打底焊熔覆金属焊道收弧端位置中心对称的位置附近起弧,开始焊接后并在与第三段打底焊熔覆金属焊道起弧端中心对称位置附近收弧,形成第四段打底焊熔敷金属焊道;第三段打底焊熔敷金属焊道与第四段打底焊熔敷金属焊道对称;
以此类推最终形成完成的打底焊缝;
E133)当采用水平转动位置进行打底焊时
逆时针方向施焊,线性焊道,压道焊,在一点→十二点位置之间的0.5点后侧10 20mm位~
置起弧后,再电弧前移10mm开始焊接,遇到点固焊点时,拉长电弧增加预热,保证熔透,将点固焊点熔进打底焊熔覆金属层中;转动一圈后,电弧与打底焊缝起焊端点接头,形成整条打底焊熔敷金属焊道,焊道端头接头前需要打磨清除氧化物杂质,端头表面打磨成缓坡形;
E134)当采用横焊位置进行横焊时
逆时针方向施焊,线性焊道,压道焊,从间隙最小的位置起弧后,电弧后移20mm,然后再前移10mm开始焊接,遇到点固焊点时,拉长电弧增加预热,保证熔透,将点固焊点熔进打底焊熔覆金属层中;电弧最后与打底焊缝起焊端点接头,形成整条打底焊熔敷金属焊道,焊道端头接头前需要打磨清除氧化物杂质,端头表面成缓坡形。
6.如权利要求5所述的一种钢铝接头手工钨极氩弧焊焊接工艺方法,其特征在于:所述步骤E21)确定打底焊的起弧位置、施焊位置和施焊方向中,具体的确定内容如下:
E211)当采用水平固定位置焊接时
按照管件的圆周截面划分,将底部位置定义为六点位置,将顶部位置定义为十二点位置,并按照钟表刻度划分管件截面,施焊方向:六点→三点→十二点;六点→九点→十二点,并定义将焊缝的前进方向定义为前;起始施焊位置取在距离起弧位置六点位置的后侧10~
20mm位置;
E212)当采用水平转动位置进行打底焊时,按照管件的圆周截面划分,将底部位置定义为六点位置,将顶部位置定义为十二点位置,并按照钟表刻度划分管件截面,并定义将焊缝的前进方向定义为前,采用逆时针方向施焊,起始施焊位置取在二点→十二点位置之间的起弧位置1.5点后侧10 20mm位置;
~
E213)当采用横焊位置进行横焊时,将焊缝的前进方向定义为前,采用逆时针方向施焊,在组对间隙最小的位置起弧,起始施焊位置取在起弧点后侧10 20mm位置。
~
7.如权利要求6所述的一种钢铝接头手工钨极氩弧焊焊接工艺方法,其特征在于:所述步骤E22)的分步骤为:
E221)确定焊接工艺参数满足以下要求:焊接电流60‑160A;焊接电压10‑14V;焊接速度
5‑10cm/min;正面保护气体流量10‑25L/min;反面保护气体流量10‑15L/min;每道焊道的最高道间温度≤80℃;
E222)当环境温度为‑20℃ 0℃时进行预热,预热温度40 50℃;
~ ~
E223)每道熔覆金属施焊期间,在熔池坡口边缘的直边颈部,用点温计跟踪测量,测量温度≤200℃;
E224)焊道之间的缺陷需要打磨清理。
8.如权利要求7所述的一种钢铝接头手工钨极氩弧焊焊接工艺方法,其特征在于:所述步骤E23)不锈钢侧坡口的打底层焊道焊接的具体方式为:
E231)焊钳手把线跨过手臂后右手握住,从起弧位置起弧,向后移动到起始施焊位置开始施焊;
E232)对于水平固定位置焊缝:
E2321)对于管径Φ13mm<D≤Φ168.3mm,且采用点焊组对焊缝焊接时,打底层焊缝分为对称的两段圆弧,即一段以六点→三点→十二点,另一段以六点→九点→十二点所示的移动方向进行对称施焊;当以六点→三点→十二点的移动方向施焊时,在六点后面10 20mm~
的位置,用电弧从间隙的中间位置打穿钝边形成熔孔,熔化的铁水充盈在熔孔下部,熔孔上移,铁水冷却形成单面焊双面成型的打底焊缝,打底焊缝将点固焊点熔进打底焊熔池中,焊缝熔覆金属继续向十二点方向延伸,在十二点附近收弧,形成第一段打底焊熔敷金属焊道;
再以同样的焊接方式以六点→九点→十二点的移动方向施焊,从第一段打底焊熔敷金属焊道起焊端点前10 20mm位置起弧,然后电弧移动到起焊端点的缓坡位置接头后,电弧前~
移,从间隙的中间位置打穿钝边形成熔孔,熔化的铁水充盈在熔孔下部,熔孔上移,铁水冷却形成单面焊双面成型的打底焊缝,打底焊缝将点固焊点熔进打底焊熔池中,最后打底焊道在十二点附近与第一段打底焊熔敷金属焊道收弧点接头收弧,形成整条打底焊熔敷金属焊道;
E2322)对于管径Φ13mm<D≤Φ168.3mm,且采用点固块组对焊缝焊接时,打底层焊缝仅需要分为对称的两段圆弧,即一段以六点→三点→十二点,另一段以六点→九点→十二点所示的移动方向进行对称施焊;当以六点→三点→十二点的移动方向施焊时,在六点后面10 20mm的位置,用电弧从间隙的中间位置打穿钝边形成熔孔,熔化的铁水充盈在熔孔下~
部,熔孔上移,铁水冷却形成单面焊双面成型的打底焊缝,打底焊缝向前延伸遇到点固块前收弧,打磨清除点固块,将焊缝端头打磨成缓坡形,在焊缝端头前10 20mm位置起弧,然后电~
弧移动到端头的缓坡接头,焊缝熔覆金属继续向十二点方向延伸,在十二点附近收弧,形成第一段打底焊熔敷金属焊道;
再以同样的焊接方式以六点→九点→十二点的移动方向施焊,在第一段打底焊熔敷金属焊道起焊端头前10 20mm位置起弧,再把电弧移到起焊端头的缓坡进行接头,然后向十二~
点方向焊接,与第一段打底焊熔敷金属焊道收弧点进行接头,形成第二段打底焊熔敷金属焊道;
E2323)对于管径D>Φ168.3mm,采用点固块组对的焊缝焊接,采用分段对称焊接方法;
从起弧位置起弧向后移动到距离六点位置的后侧10 20mm位置的起始施焊位置开始施~
焊,用电弧从间隙的中间位置打穿钝边形成熔孔,熔化的铁水充盈在熔孔下部,熔孔上移,铁水冷却形成单面焊双面成型的打底焊缝,焊缝熔覆金属向九点方向延伸,在此过程中遇到点固块则收弧打磨清除点固块后继续焊接,最终在八点处收弧形成第一段打底焊熔敷金属焊道,将第一段打底焊熔敷金属焊道的两个端头打磨成缓坡形;
再以同样的焊接方式,在管件的二点位置点固块前10 20mm处开始焊接,焊缝熔覆金属~
向十二点方向延伸,直至到十二点附近收弧形成第二段打底焊熔敷金属焊道;将第二段打底焊熔敷金属焊道的两个端头打磨成缓坡形;
再以同样的焊接方式从六点起弧位置向后移动,与第一段打底焊熔敷金属焊道起焊点接头后电弧再向三点位置移动,直至到四点附近收弧形成第三段打底焊熔敷金属焊道,将第三段打底焊熔敷金属焊道的收弧处打磨成缓坡形;
再以同样的焊接方式,在管件的十点位置点固块前10 20mm处开始焊接,直至到十二点~
附近与第二段打底焊缝端头相接头收弧,形成第四段打底焊熔敷金属焊道,将第四段打底焊熔敷金属焊道的起焊端头打磨成缓坡形;
再以同样的焊接方式,在管件的四点位置附近第三段打底焊熔覆金属端头前10 20mm~
位置起弧,电弧再移到第三段打底焊熔覆金属端头缓坡接头开始焊接,直至到二点附近与第二段打底焊熔覆金属起焊端头缓坡相接头收弧形成第五段打底焊熔敷金属焊道;
再以同样的焊接方式,在管件的八点位置附近第一段打底焊熔覆金属端头前10 20mm~
位置起弧,电弧再移到第一段打底焊熔覆金属端头缓坡接头开始焊接,直至到十点附近与第四段打底焊熔覆金属起焊端头缓坡相接头收弧形成第六段打底焊熔敷金属焊道;
E2324)打底层焊接两层,每层一道。
一种钢铝接头手工钨极氩弧焊焊接工艺方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种手工钨极氩弧焊焊接工艺方法,用于将不锈钢管件和铝管件分别与钢铝接头进行焊接的焊接工艺方法。\n背景技术\n[0002] 包含钢铝接头的工艺管道焊缝质量要求较高,对于钢铝接头两侧坡口焊缝焊接温度控制要求严格。该焊缝采用手弧焊单面焊双面成型技术,虽然可以保证焊接质量,但是,由于手弧焊有飞溅,容易造成钢铝接头外表面以及温度指示带损伤,适用范围受到限制。而钨极氩弧焊由于没有飞溅,且热量集中,熔深大,焊接质量稳定,因此成为钢铝接头两侧焊缝打底层、填充及盖面层焊接的首选焊接工艺方法。\n[0003] 传统钢铝接头不锈钢侧焊缝和铝材侧的焊缝手工钨极氩弧焊工艺,焊缝组对间隙小,甚至无间隙,焊接操作要求焊工保持弧长稳定,直进式、走直线,实际焊接往往出现电弧在坡口两边停留时间不均匀,电弧长度不稳定,造成外观成型不良、未融合、气孔甚至根部未焊透等缺陷,不刻意要求熔敷顺序和方向,也不重视控制道间及热影响区温度,造成热影响区范围大、温度高。\n发明内容\n[0004] 本发明所要解决的技术问题是:提供一种钢铝接头手工钨极氩弧焊焊接工艺方法,利用该焊接工艺方法焊接钢铝接头两侧工艺管道焊缝时,焊缝成型美观,焊纹均匀,热输入量小,组织致密,焊缝质量稳定,焊接难度低,热影响区温度控制严格,钢铝接头的复合材料部分受热温度低,质量风险小。\n[0005] 为解决上述技术问题,本发明的技术方案是:一种钢铝接头手工钨极氩弧焊焊接工艺方法,包括以下步骤:\n[0006] A、焊前准备,包括以下分步骤:\n[0007] A1) 确定焊接执行标准;\n[0008] A2) 确定钢铝接头及接管的规格、焊材规格、牌号及气体执行标准;\n[0009] A3) 选择工具及配件;\n[0010] A4) 管件、钢铝接头及工具和机器的验收检查;\n[0011] A5) 对管件进行划线并进行尺寸检查;\n[0012] A6) 对管件切割下料,切口端面与管件轴线的垂直度符合标准规定要求;\n[0013] A7) 对需焊接的管件切口端面加工坡口,坡口角度为30°‑32°,钝边为0.5‑1mm ;\n[0014] 当管件壁厚大于21.95mm时,坡口机加工成根部为R=8的“U”型阶梯坡口,根部厚度为18‑20mm范围,坡口角度20°,根部以上的部位坡口角度为10°,根部钝边为0 2mm;\n~\n[0015] A8) 将坡口面内外表面20mm范围内杂物清除干净,露出金属光泽;\n[0016] A9) 检查管件内部的充氩装置运行是否符合工艺要求;\n[0017] B、将需要焊接的管件与钢铝接头进行组对,包括以下分步骤:\n[0018] B1) 确认组对用的工装卡具与管件材质相同或相同组别,需要用到点固块时也要确认所用点固块与管件材质相同或相同组别;\n[0019] B2) 确认铝材侧的组对衬垫环的材质与铝管件材质相同;\n[0020] B3) 确认组对衬垫环的材料规格如下:\n[0021] B31) 壁厚δ≤6mm的铝管,采用宽30mm、厚4mm的铝板加工成组对衬垫环;\n[0022] B32) 壁厚6mm<δ≤12mm的铝管,采用宽40mm、厚4mm的铝板加工组对衬垫环;\n[0023] B33) 壁厚12mm<δ≤18mm的铝管,采用宽45mm、厚4mm的铝板加工组对衬垫环;\n[0024] B34) 壁厚18mm<δ≤26mm的铝管,采用宽50mm、厚4mm的铝板加工组对衬垫环;\n[0025] B4)将不锈钢管件和铝管件分别与钢铝接头的不锈钢侧端和铝侧端组对[0026] B5)检查组对管段同轴度,内错边小于壁厚的10%,且小于等于1mm;\n[0027] C、将钢铝接头两侧坡口焊缝进行点固焊:\n[0028] D、焊前对外界客观因素进行检查;\n[0029] E、坡口焊缝焊接:先焊钢铝接头铝材侧的坡口焊缝,再焊钢铝接头的不锈钢侧的坡口焊缝;\n[0030] E1)铝材侧坡口焊缝焊接\n[0031] E11)确定打底焊的起弧位置、施焊位置和施焊方向:\n[0032] E12)采用手工钨极氩弧焊对铝材进行焊接,交流,左焊法,线性焊道,压道焊,多层多道焊,控制道间温度;跟踪并控制钢铝接头的铝材侧颈部温度;根据焊缝的类型选择对应的施焊方法进行施焊;\n[0033] E121)确定焊接工艺参数满足以下要求:焊接电流250‑350A;焊接电压33‑37V;焊接速度12‑20cm/min;正面保护气体流量15‑25L/min;焊道的最高道间温度≤80℃;每道熔覆金属的施焊期间,在熔池坡口边缘的直边颈部用点温计跟踪测量,测量温度≤200℃。\n[0034] E122)当环境温度为‑20℃ 0℃时,对铝管件进行预热,预热温度40 50℃;\n~ ~\n[0035] E123)焊道之间的缺陷需要打磨清理;\n[0036] E13)铝侧坡口的打底层焊道焊接;\n[0037] E14)铝侧坡口的填充层焊接;\n[0038] E15)铝侧坡口的盖面层焊接;\n[0039] E16)在上述整个焊接过程中,握紧焊把,左焊法,焊枪轴线与法线夹角不大于10°,手腕带动焊把线性移动,保持动作平稳均匀,电弧长度控制在4 7mm之间;选择逆着焊接前~\n进方向送丝,焊丝轴线与焊接前进方向的夹角不大于±8°;焊丝轴线与熔池边缘平面的夹角不大于15°;送丝的方式为断续点状往复送丝时,焊丝端头不要离开氩气保护区;为连续送丝时,焊丝端头仅给到熔池边缘;\n[0040] E17)接头时的焊接方式为:从接头位置前10 20mm的坡口内起弧,然后电弧后移到~\n接头缓坡位置上部加热熔化形成熔池,控制熔池大小逐渐给丝,铝水填满熔池两边熔合线边缘,然后电弧向前移动使熔池前移,焊缝逐渐延长,电弧在坡口两边停留时间比焊缝中间长;\n[0041] E18)焊接期间跟踪测量钢铝接头铝材侧颈部温度:施焊期间熔池坡口边缘的直边颈部用点温计接触,随着电弧的移动而移动,跟踪测量,测量温度≤200℃;当温度接近200℃时,焊工停止焊接,待道间温度≤80℃时再进行焊接;\n[0042] E2)不锈钢侧坡口焊缝焊接\n[0043] E21)确定打底焊的起弧位置、施焊位置和施焊方向:\n[0044] E22)采用手工钨极氩弧焊进行焊接,直流正接,左焊法,线性焊道,压道焊,多层多道焊,控制道间温度,跟踪控制钢铝接头颈部温度;水平固定焊接方式采用立向上焊接;水平转动焊接方式采用逆时针方向压道焊;横焊方式的横焊位置采用逆时针方向压道焊;\n[0045] E23)不锈钢侧坡口的打底层焊道焊接:\n[0046] E24)不锈钢侧坡口的填充、盖面层焊接;\n[0047] 填充、盖面层的每道焊缝熔覆金属按照打底焊的施焊方向施焊;线性焊道,压道焊,先从不锈钢管侧坡口面开始焊接,逐步压道焊接到钢铝接头的不锈钢侧坡口面,熔池在坡口面两边停留时间比在焊缝中间停留时间长,每道焊缝宽度不超过焊材钢芯直径的3倍,后一道的熔覆金属接头与前一层和前一道熔覆金属的接头错开,收弧填满弧坑,收弧处和道间缺陷不良的成型及时清理。\n[0048] E25)整个焊接过程中,焊枪瓷嘴下部支撑在根部坡口面上,以此为支点,握紧焊把,手腕做均匀圆弧运动,带动焊把在钨丝压帽轴向的70°~85°范围内,以瓷嘴支点为顶点,钨丝压帽及氩弧弧柱做圆锥摆动和前进,随着焊缝的成形,瓷嘴下部转而以红热的焊缝表面为支撑平稳的前移,焊缝根部的内凸高度控制在0 2mm范围内,仰焊部位焊丝端头送到~\n坡口的根部,水平固定焊坡口从立上坡到平焊位置之间的区域焊丝端头只给到熔池边缘;\n[0049] E26)焊缝接头时的焊接方式为:从接头位置前10 20mm的坡口内起弧,然后向后移~\n到接头缓坡位置上部,电弧在坡口两边停留时间比焊缝中间长以保证两边熔合,待熔池形成后,控制熔池大小逐渐给丝,铁水填满熔池两边熔合线边缘,然后向前移动使熔池前移,焊缝在前进方向上逐渐延长;\n[0050] E27)焊接期间跟踪测量钢铝接头不锈钢侧颈部温度:施焊期间熔池坡口边缘的直边颈部位置用点温计接触,随着电弧的移动而移动,跟踪测量,测量温度≤200℃;当温度接近200℃时,停止焊接,待道间温度≤80℃时再进行焊接;\n[0051] F、焊接过程中对焊接的各客观因素进行检查;\n[0052] G、焊后检查。\n[0053] 其中优选的,所述步骤A3) 选择工具及配件具体为:\n[0054] A31) 对于不锈钢手工钨极氩弧焊:选用氩弧焊炬角度75°80°、手把导线横截面\n2 ~\n积为30‑50mm 且长度为3‑4m,铈钨极直径2.0mm 或2.4mm,铈钨极的尖端加工为锥度35°‑\n45°的圆锥台形,圆锥台形的小圆直径为0.8‑1.0mm,铈钨极相对氩弧焊炬的瓷嘴的伸出长度为6‑8mm ;\n[0055] A32) 对于铝材手工钨极氩弧焊:选用氩弧焊炬角度75°80°、手把导线横截面积~\n2 \n为40‑50mm 且长度为3‑4m,铈钨极直径3.2mm 或4.0mm,铈钨极的尖端加工为锥度35°‑45°的圆锥台形,圆锥台形的小圆直径为1.2‑2.0mm,铈钨极相对氩弧焊炬的瓷嘴的伸出长度为\n5‑8mm。\n[0056] 其中优选的,所述步骤A4) 管件、钢铝接头及工具和机器的验收检查具体方式为:\n[0057] 检查管件的牌号和规格;检查钢铝接头规格、牌号、坡口、表面质量、温控指示标签等是否完好;检查焊机电流表、电压表及氩气流量计的计量器具是否已标定且在有效期内;\n检查氩气纯度是否为99.997%;检查数显点温计是否已标定且在有效期内;检查焊丝表面是否清洁;检查管件、焊丝的材质证明书引用标准及理化参数是否合格;确定使用不锈钢磨片以及不锈钢割片用于不锈钢侧焊缝打磨清理;确定使用硬质合金割片以及不锈钢钢丝刷用于铝材侧焊缝打磨清理。\n[0058] 其中优选的,所述步骤B4)将不锈钢管件和铝管件分别与钢铝接头的不锈钢侧端和铝侧端组对的具体方式为:\n[0059] B41)对于铝材侧坡口焊缝的组对:\n[0060] B411) 组对衬垫环装配:将上述规格铝板加工成比管内径稍微小一点的组对衬垫环后安装到坡口端管头内,组对衬垫环与管内壁之间间隙为0 1.5mm,且组对衬垫环宽度中~\n心线与组对间隙中心线重合;对于不锈钢管件和铝管件不等厚的情况,在较厚的管件的内壁加工小于1:4的坡度;\n[0061] B412) 当焊接位置选择水平固定焊接位置进行坡口焊缝组对,当管径Φ13mm<D≤Φ168.3mm时,管件钟点位置六点处的组对间隙为3 4mm,十二点处的组对间隙大于4~ ~\n5mm;当D>Φ168.3mm时,管件钟点位置六点处的组对间隙为4 6mm,十二点处的组对间隙大~\n于4 6mm;\n~\n[0062] 当焊接位置选择水平转动焊接和横焊位置进行坡口焊缝组对,水平转动坡口焊缝组对间隙和横焊位置坡口焊缝组对间隙均为均匀的4 6mm;\n~\n[0063] B42)对于不锈钢侧坡口焊缝的组对:\n[0064] B421)氩气室的装配:在焊缝两边距离焊缝300 400mm的管内壁安装一块为进气堵~\n板和一块为出气堵板。进气堵板和出气堵板之间由钢丝连接,进气堵板还连接有钢丝和氩气进气管且延伸到管口外,氩气进气管设置在进气堵板六点附近的低点位置,出气堵板上设置有氩气出气管,该氩气出气管设置在出气堵板十二点附近的高点位置;\n[0065] B422) 当焊接位置选择水平固定焊接位置进行坡口焊缝组对,当管径Φ13mm<D≤Φ168.3mm时,管件钟点位置六点处的组对间隙为2.4 3.2mm,十二点处的组对间隙大于~\n3.2 4.0mm ;当D>Φ168.3mm时,管件钟点位置六点处的组对间隙为3.2 4.0mm,十二点处~ ~\n的组对间隙大于3.2 4.0mm ;\n~\n[0066] 当焊接位置选择水平转动焊接和横焊位置进行坡口焊缝组对,水平转动坡口焊缝组对间隙和横焊位置坡口焊缝组对间隙均为均匀的3.2 4.0mm。\n~\n[0067] 其中优选的,所述步骤C、将钢铝接头两侧坡口焊缝进行点固焊中,包括以下分步骤:\n[0068] C1)对于铝材侧坡口焊缝点固焊\n[0069] C11)确定固定方式,选用组对衬垫环组对点固焊;\n[0070] C12)点固焊缝应避开管件钟点位置的三、六、九、十二点,在坡口钝边与组对衬垫环外表面之间的两条圆交线上分别进行点固焊,当管径Φ13mm<D≤Φ168.3mm时,每条圆交线上均布2 3个点固焊点;当管径D>Φ168.3mm时,每条圆交线上均布≥3个点固焊点;按~\n照介质流向将上游侧的组对衬垫环与铝管件内壁之间的角焊缝满焊;\n[0071] C13)检查点固焊点质量:点固焊缝厚度3‑5mm,长度10‑35mm,点固焊缝若有缺陷必须打磨去除再重新点固焊,将点固焊缝两端打磨成缓坡形;\n[0072] C2)对于不锈钢侧坡口焊缝点固焊\n[0073] C21)确定组对方式:当管径Φ13mm<D≤Φ168.3mm时,选用点焊组对固定或点固块组对固定;当D>Φ168.3mm时,选用点固块组对固定;\n[0074] C22)当选用点固焊缝组对时,先用无卤素污染的粘胶带封堵坡口间隙,坡口根部点固焊点焊接前,粘胶带撕开小口,确定背面充氩纯度符合焊接要求后开始点固焊,坡口根部点固焊点将熔入焊缝中;\n[0075] C23)当选用点固焊缝组对时,点固焊缝应避开管件钟点位置的三、六、九、十二点位置,点固焊的数目为1 3个,且均布于管件坡口根部;当选用点固块组对时,点固焊点落在~\n坡口面与点固块之间,点固块应避开管件钟点位置的三、六、九、十二点位置,且点固块的数目当管径Φ13mm<D≤Φ168.3mm时为1 3个,且均布于上述避开点以外的管件圆周坡口面~\n上;当管径D>Φ168.3mm时,将焊缝圆周分为对称的2(n+2)段,点固块的数目2(n+2)个,且均布于上述避开点以外的管件圆周坡口面上;\n[0076] C24)检查点固焊缝质量:当选用点固焊缝组对时,点固焊缝厚度3‑5mm,长度10‑\n35mm,点固焊缝若有缺陷必须打磨去除再重新点固焊。将点固焊缝两端打磨成缓坡形;当选用点固块组对时,点固块两边点固焊缝厚度4‑8mm,长度10‑45mm,点固焊缝落在坡口面与点固块之间。\n[0077] 其中优选的,所述步骤E13)进行打底层焊道焊接的具体方式为:\n[0078] E131)焊钳手把线跨过手臂后右手握住,从起弧位置起弧,向后移动到起始施焊位置开始施焊;\n[0079] E132)当采用水平固定位置焊接时\n[0080] 当管径Φ13mm<D≤Φ168.3mm时,打底层焊缝仅需要分为对称的两段圆弧,两段圆弧中一段以六点→三点→十二点,另一段以六点→九点→十二点的移动方向进行对称施焊;将点固焊点熔进打底焊熔覆金属层中;最后将打底焊道在十二点附近接头,形成整条打底焊熔敷金属焊道;焊道端头接头前需要打磨清除氧化物杂质,端头表面打磨成缓坡形;\n[0081] 当管径D>Φ168.3mm时,打底层焊缝按照时钟的分布为对称的2(n+2)段;每对对称焊道按照六点→三点→十二点焊接方向或者六点→九点→十二点移动方向进行对称施焊;\n[0082] 从靠近六点的起弧位置起弧,电弧向后移动到距离六点位置的后侧10 20mm位置,~\n待电弧稳定燃烧之后,再向前移动5 10mm开始焊接,熔池再向九点位置移动,形成第一段打~\n底焊熔敷金属焊道;\n[0083] 再以同样的焊接方式,在与第一段打底焊熔覆金属焊道收弧端位置中心对称的位置附近起弧,开始焊接后并在与第一段打底焊熔覆金属焊道起弧端中心对称的位置附近收弧,形成第二段打底焊熔敷金属焊道;第一段打底焊熔敷金属焊道与第二段打底焊熔敷金属焊道对称;\n[0084] 再以同样的焊接方式,从六点附近第一段打底焊熔敷金属焊道起焊点前10 20mm~\n位置起弧,待电弧稳定燃烧之后,电弧向后移动与第一段打底焊熔敷金属焊道起焊点接头后,再向三点位置移动形成第三段打底焊熔敷金属焊道;\n[0085] 再以同样的焊接方式,在与第三段打底焊熔覆金属焊道收弧端位置中心对称的位置附近起弧,开始焊接后并在与第三段打底焊熔覆金属焊道起弧端中心对称位置附近收弧,形成第四段打底焊熔敷金属焊道;第三段打底焊熔敷金属焊道与第四段打底焊熔敷金属焊道对称;\n[0086] 以此类推最终形成完成的打底焊缝;\n[0087] E133)当采用水平转动位置进行打底焊时\n[0088] 逆时针方向施焊,线性焊道,压道焊,在一点→十二点位置之间的0.5点后侧10~\n20mm位置起弧后,再电弧前移10mm开始焊接,遇到点固焊点时,拉长电弧增加预热,保证熔透,将点固焊点熔进打底焊熔覆金属层中;转动一圈后,电弧与打底焊缝起焊端点接头,形成整条打底焊熔敷金属焊道,焊道端头接头前需要打磨清除氧化物杂质,端头表面打磨成缓坡形;\n[0089] E134)当采用横焊位置进行横焊时\n[0090] 逆时针方向施焊,线性焊道,压道焊,从间隙最小的位置起弧后,电弧后移20mm,然后再前移10mm开始焊接,遇到点固焊点时,拉长电弧增加预热,保证熔透,将点固焊点熔进打底焊熔覆金属层中;电弧最后与打底焊缝起焊端点接头,形成整条打底焊熔敷金属焊道,焊道端头接头前需要打磨清除氧化物杂质,端头表面成缓坡形。\n[0091] 其中优选的,所述步骤E21)确定打底焊的起弧位置、施焊位置和施焊方向中,具体的确定内容如下:\n[0092] E211)当采用水平固定位置焊接时\n[0093] 按照管件的圆周截面划分,将底部位置定义为六点位置,将顶部位置定义为十二点位置,并按照钟表刻度划分管件截面,施焊方向:六点→三点→十二点;六点→九点→十二点,并定义将焊缝的前进方向定义为前;起始施焊位置取在距离起弧位置六点位置的后侧10 20mm位置;\n~\n[0094] E212)当采用水平转动位置进行打底焊时,按照管件的圆周截面划分,将底部位置定义为六点位置,将顶部位置定义为十二点位置,并按照钟表刻度划分管件截面,并定义将焊缝的前进方向定义为前,采用逆时针方向施焊,起始施焊位置取在二点→十二点位置之间的起弧位置1.5点后侧10 20mm位置;\n~\n[0095] E213)当采用横焊位置进行横焊时,将焊缝的前进方向定义为前,采用逆时针方向施焊,在组对间隙最小的位置起弧,起始施焊位置取在起弧点后侧10 20mm位置。\n~\n[0096] 其中优选的,所述步骤E22)的分步骤为:\n[0097] E221)确定焊接工艺参数满足以下要求:焊接电流60‑160A;焊接电压10‑14V;焊接速度5‑10cm/min;正面保护气体流量10‑25L/min;反面保护气体流量10‑15L/min;每道焊道的最高道间温度≤80℃;\n[0098] E222)当环境温度为‑20℃ 0℃时进行预热,预热温度40 50℃;\n~ ~\n[0099] E223)每道熔覆金属施焊期间,在熔池坡口边缘的直边颈部,用点温计跟踪测量,测量温度≤200℃。\n[0100] E224)焊道之间的缺陷需要打磨清理。\n[0101] 其中优选的,所述步骤E23)不锈钢侧坡口的打底层焊道焊接的具体方式为:\n[0102] E231)焊钳手把线跨过手臂后右手握住,从起弧位置起弧,向后移动到起始施焊位置开始施焊;\n[0103] E232)对于水平固定位置焊缝:\n[0104] E2321)对于管径Φ13mm<D≤Φ168.3mm,且采用点焊组对焊缝焊接时,打底层焊缝分为对称的两段圆弧,即一段以六点→三点→十二点,另一段以六点→九点→十二点所示的移动方向进行对称施焊;当以六点→三点→十二点的移动方向施焊时,在六点后面10~\n20mm的位置,用电弧从间隙的中间位置打穿钝边形成熔孔,熔化的铁水充盈在熔孔下部,熔孔上移,铁水冷却形成单面焊双面成型的打底焊缝,打底焊缝将点固焊点熔进打底焊熔池中,焊缝熔覆金属继续向十二点方向延伸,在十二点附近收弧,形成第一段打底焊熔敷金属焊道;\n[0105] 再以同样的焊接方式以六点→九点→十二点的移动方向施焊,从第一段打底焊熔敷金属焊道起焊端点前10 20mm位置起弧,然后电弧移动到起焊端点的缓坡位置接头后,电~\n弧前移,从间隙的中间位置打穿钝边形成熔孔,熔化的铁水充盈在熔孔下部,熔孔上移,铁水冷却形成单面焊双面成型的打底焊缝,打底焊缝将点固焊点熔进打底焊熔池中,最后打底焊道在十二点附近与第一段打底焊熔敷金属焊道收弧点接头收弧,形成整条打底焊熔敷金属焊道;\n[0106] E2322)对于管径Φ13mm<D≤Φ168.3mm,且采用点固块组对焊缝焊接时,打底层焊缝仅需要分为对称的两段圆弧,即一段以六点→三点→十二点,另一段以六点→九点→十二点所示的移动方向进行对称施焊;当以六点→三点→十二点的移动方向施焊时,在六点后面10 20mm的位置,用电弧从间隙的中间位置打穿钝边形成熔孔,熔化的铁水充盈在熔~\n孔下部,熔孔上移,铁水冷却形成单面焊双面成型的打底焊缝,打底焊缝向前延伸遇到点固块前收弧,打磨清除点固块,将焊缝端头打磨成缓坡形,在焊缝端头前10 20mm位置起弧,然~\n后电弧移动到端头的缓坡接头,焊缝熔覆金属继续向十二点方向延伸,在十二点附近收弧,形成第一段打底焊熔敷金属焊道。\n[0107] 再以同样的焊接方式以六点→九点→十二点的移动方向施焊,在第一段打底焊熔敷金属焊道起焊端头前10 20mm位置起弧,再把电弧移到起焊端头的缓坡进行接头,然后向~\n十二点方向焊接,与第一段打底焊熔敷金属焊道收弧点进行接头,形成第二段打底焊熔敷金属焊道;\n[0108] E2323)对于管径D>Φ168.3mm,采用点固块组对的焊缝焊接,采用分段对称焊接方法;\n[0109] 从起弧位置起弧向后移动到距离六点位置的后侧10 20mm位置的起始施焊位置开~\n始施焊,用电弧从间隙的中间位置打穿钝边形成熔孔,熔化的铁水充盈在熔孔下部,熔孔上移,铁水冷却形成单面焊双面成型的打底焊缝,焊缝熔覆金属向九点方向延伸,在此过程中遇到点固块则收弧打磨清除点固块后继续焊接,最终在八点处收弧形成第一段打底焊熔敷金属焊道,将第一段打底焊熔敷金属焊道的两个端头打磨成缓坡形;\n[0110] 再以同样的焊接方式,在管件的二点位置点固块前10 20mm处开始焊接,焊缝熔覆~\n金属向十二点方向延伸,直至到十二点附近收弧形成第二段打底焊熔敷金属焊道;将第二段打底焊熔敷金属焊道的两个端头打磨成缓坡形;\n[0111] 再以同样的焊接方式从六点起弧位置向后移动,与第一段打底焊熔敷金属焊道起焊点接头后电弧再向三点位置移动,直至到四点附近收弧形成第三段打底焊熔敷金属焊道,将第三段打底焊熔敷金属焊道的收弧处打磨成缓坡形;\n[0112] 再以同样的焊接方式,在管件的十点位置点固块前10 20mm处开始焊接,直至到十~\n二点附近与第二段打底焊缝端头相接头收弧,形成第四段打底焊熔敷金属焊道,将第四段打底焊熔敷金属焊道的起焊端头打磨成缓坡形;\n[0113] 再以同样的焊接方式,在管件的四点位置附近第三段打底焊熔覆金属端头前10~\n20mm位置起弧,电弧再移到第三段打底焊熔覆金属端头缓坡接头开始焊接,直至到二点附近与第二段打底焊熔覆金属起焊端头缓坡相接头收弧形成第五段打底焊熔敷金属焊道;\n[0114] 再以同样的焊接方式,在管件的八点位置附近第一段打底焊熔覆金属端头前10~\n20mm位置起弧,电弧再移到第一段打底焊熔覆金属端头缓坡接头开始焊接,直至到十点附近与第四段打底焊熔覆金属起焊端头缓坡相接头收弧形成第六段打底焊熔敷金属焊道;\n[0115] E2324)打底层焊接两层,每层一道。\n[0116] 采用了上述技术方案后,本发明的效果是:利用该焊接工艺方法焊接钢铝接头两侧焊缝工艺管道时,焊缝成型美观,焊纹均匀,热输入量小,组织致密,焊缝质量稳定,焊接难度低,焊缝热影响区小,温度低,温度指示标签颜色变化在合格区域内,焊接热对钢铝接头复合材料热膨胀损害影响小。\n附图说明\n[0117] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。\n[0118] 图1是发明实施例的钢铝接头组对后的坡口局部轴向结构剖视图;\n[0119] 图2是发明实施例的钢铝接头焊缝圆周均匀分示意图;\n[0120] 图3是发明实施例的钢铝接头铝材侧坡口点固焊示意图;\n[0121] 图4是发明实施例的钢铝接头焊接期间点温计跟踪测量示意图;\n[0122] 图5是发明实施例的钢铝接头铝材侧焊缝熔覆金属焊道分布示意图;\n[0123] 图6是发明实施例的钢铝接头不锈钢侧焊缝熔覆金属焊道分布示意图;\n[0124] 附图中:1.铝管件;101. 铝管件钝边; 2.铝材侧坡口;3.组对衬垫环;4.铝材侧打底层熔覆金属;5. 点固块;6.点固焊点; 7.不锈钢管件;701. 不锈钢管件钝边;8. 不锈钢侧坡口;9.角焊缝; D.点温计D; J.钢铝接头;\n具体实施方式\n[0125] 下面通过具体实施例对本发明作进一步的详细描述。\n[0126] 如图1至图6所示,一种钢铝接头手工钨极氩弧焊焊接工艺方法,包括以下步骤:\n[0127] A、焊前准备,包括以下分步骤:\n[0128] A1) 确定焊接执行标准;本实施例中执行标准为:ASME锅炉及压力容器规范《焊接和钎焊接工艺、焊工、钎焊工及焊接和钎接操作工评定标准》第IX卷 2015;ASME锅炉及压力容器规范《压力容器建造规则》第VIII‑1卷 2015;ASME压力管道规范《工艺管道》ASME B31.3‑ 2014;\n[0129] A2) 确定钢铝接头J及接管的规格、焊材规格、牌号及气体执行标准;\n[0130] 表1记录了该实施例钢铝接头J、管材及焊接用焊材工艺参数;\n[0131] 类型 牌号 规格 执行标准\n钢铝接头J MPS‑275 φ219.1×12.7 MPS‑275企业标准\n铝管件 5083‑O φ219.1×12.7 SAME SB‑210 \n铝扁钢 5083 45×4 SAME SB‑209\n不锈钢管件 304 φ219.1×12.7 SAME SA‑240\n铝焊丝 ER5183 φ3.2 AWS A5.10 \n不锈钢焊丝 ER308 φ2.4 AWS A5.9\n氩气 Ar 99.997% GB/T 4842‑2006\n[0132] 表1\n[0133] A3) 选择工具及配件;\n[0134] 其中优选的,所述步骤A3) 选择工具及配件具体为:\n[0135] A31) 对于不锈钢手工钨极氩弧焊:选用氩弧焊炬角度75°80°、手把导线横截面~\n2 \n积为30‑50mm 且长度为3‑4m,铈钨极直径2.0mm 或2.4mm,铈钨极的尖端加工为锥度35°‑\n45°的圆锥台形,圆锥台形的小圆直径为0.8‑1.0mm,铈钨极相对氩弧焊炬的瓷嘴的伸出长度为6‑8mm ;\n[0136] A32) 对于铝材手工钨极氩弧焊:选用氩弧焊炬角度75°80°、手把导线横截面积~\n2 \n为40‑50mm 且长度为3‑4m,铈钨极直径3.2mm 或4.0mm,铈钨极的尖端加工为锥度35°‑45°的圆锥台形,圆锥台形的小圆直径为1.2‑2.0mm,铈钨极相对氩弧焊炬的瓷嘴的伸出长度为\n5‑8mm。\n[0137] A4) 管件、钢铝接头J及工具和机器的验收检查;\n[0138] 所述步骤A4) 管件、钢铝接头J及工具和机器的验收检查具体方式为:\n[0139] 检查管件的牌号和规格;检查钢铝接头J规格、牌号、坡口、表面质量、温控指示标签等是否完好;检查焊机电流表、电压表及氩气流量计的计量器具是否已标定且在有效期内;检查氩气纯度是否为99.997%;检查数显点温计D是否已标定且在有效期内;检查焊丝表面是否清洁;检查管件、焊丝的材质证明书引用标准及理化参数是否合格;确定使用不锈钢磨片以及不锈钢割片用于不锈钢侧焊缝打磨清理;确定使用硬质合金割片以及不锈钢钢丝刷用于铝材侧焊缝打磨清理。\n[0140] A5) 对管件进行划线并进行尺寸检查;\n[0141] A6) 对管件切割下料,切口端面与管件轴线的垂直度符合标准规定要求;\n[0142] A7) 对需焊接的管件切口端面加工坡口,坡口角度为30°‑32°,钝边为0.5‑1mm ;\n[0143] 当管件壁厚大于21.95mm时,坡口机加工成根部为R=8的“U”型阶梯坡口,根部厚度为18‑20mm范围,坡口角度20°,根部以上的部位坡口角度为10°,根部钝边为0 2mm;\n~\n[0144] A8) 将坡口面内外表面20mm范围内杂物清除干净,露出金属光泽;\n[0145] A9) 检查管件内部的充氩装置运行是否符合工艺要求;\n[0146] B、将需要焊接的管件与钢铝接头J进行组对,包括以下分步骤:\n[0147] B1) 确认组对用的工装卡具与管件材质相同或相同组别,需要用到点固块5时也要确认所用点固块5与管件材质相同或相同组别;\n[0148] B2) 确认铝材侧的组对衬垫环3的材质与铝管件1质相同;\n[0149] B3) 确认组对衬垫环3的材料规格如下:\n[0150] B31) 壁厚δ≤6mm的铝管,采用宽30mm、厚4mm的铝板加工成组对衬垫环3;\n[0151] B32) 壁厚6mm<δ≤12mm的铝管,采用宽40mm、厚4mm的铝板加工组对衬垫环3;\n[0152] B33) 壁厚12mm<δ≤18mm的铝管,采用宽45mm、厚4mm的铝板加工组对衬垫环3;\n[0153] B34) 壁厚18mm<δ≤26mm的铝管,采用宽50mm、厚4mm的铝板加工组对衬垫环3;\n[0154] B4)将不锈钢管件7和铝管件1分别与钢铝接头J的不锈钢侧端和铝侧端组对;如图\n1所示,\n[0155] 所述步骤B4)将不锈钢管件7和铝管件1分别与钢铝接头J的不锈钢侧端和铝侧端组对的具体方式为:\n[0156] B41)对于铝材侧坡口2焊缝的组对:\n[0157] B411) 组对衬垫环3装配:将上述规格铝板加工成比管内径稍微小一点的组对衬垫环3环后安装到坡口端管头内,组对衬垫环3与管内壁之间间隙为0 1.5mm,且组对衬垫环~\n3宽度中心线与组对间隙中心线重合;对于不锈钢管件7和铝管件1不等厚的情况,在较厚的管件的内壁加工小于1:4的坡度;\n[0158] B412) 当焊接位置选择水平固定焊接位置进行坡口焊缝组对,当管径Φ13mm<D≤Φ168.3mm时,管件钟点位置六点处的组对间隙为3 4mm,十二点处的组对间隙大于4~ ~\n5mm;当D>Φ168.3mm时,管件钟点位置六点处的组对间隙为4 6mm,十二点处的组对间隙大~\n于4 6mm;\n~\n[0159] 当焊接位置选择水平转动焊接和横焊位置进行坡口焊缝组对,水平转动坡口焊缝组对间隙和横焊位置坡口焊缝组对间隙均为均匀的4 6mm;\n~\n[0160] B42)对于不锈钢侧坡口8焊缝的组对:\n[0161] B421)氩气室的装配:在焊缝两边距离焊缝300 400mm的管内壁安装一块为进气堵~\n板和一块为出气堵板。进气堵板和出气堵板之间由钢丝连接,进气堵板还连接有钢丝和氩气进气管且延伸到管口外,氩气进气管设置在进气堵板六点附近的低点位置,出气堵板上设置有氩气出气管,该氩气出气管设置在出气堵板十二点附近的高点位置;这样便于内部充氩气的气流为低进高出模式,有利于排尽杂气。另外设置氩气出气管用于泄压,可以有效避免打底层收弧位置发生内凹缺陷。\n[0162] B422) 当焊接位置选择水平固定焊接位置进行坡口焊缝组对,当管径Φ13mm<D≤Φ168.3mm时,管件钟点位置六点处的组对间隙为2.4 3.2mm,十二点处的组对间隙大于~\n3.2 4.0mm;当D>Φ168.3mm时,管件钟点位置六点处的组对间隙为3.2 4.0mm,十二点处的~ ~\n组对间隙大于3.2 4.0mm;\n~\n[0163] 当焊接位置选择水平转动焊接和横焊位置进行坡口焊缝组对,水平转动坡口焊缝组对间隙和横焊位置坡口焊缝组对间隙均为均匀的3.2 4.0mm。\n~\n[0164] B5)检查组对管段同轴度,内错边小于壁厚的10%,且小于等于1mm;\n[0165] C、将钢铝接头J两侧坡口焊缝进行点固焊,如图2和图3所示:\n[0166] 其中优选的,所述步骤C、将钢铝接头J两侧坡口焊缝进行点固焊中,包括以下分步骤:\n[0167] C1)对于铝材侧坡口2焊缝点固焊\n[0168] C11)确定固定方式,选用组对衬垫环3组对点固焊;\n[0169] C12)点固焊缝应避开管件钟点位置的三、六、九、十二点,在坡口钝边与组对衬垫环3外表面之间的两条圆交线上分别进行点固焊,当管径Φ13mm<D≤Φ168.3mm时,每条圆交线上均布2 3个点固焊点6;当管径D>Φ168.3mm时,每条圆交线上均布≥3个点固焊点6;\n~\n将介质流向的上游侧的组对衬垫环3与铝管件1内壁之间角焊缝9满焊;\n[0170] C13)检查点固焊点6质量:点固焊缝厚度3‑5mm,长度10‑35mm,点固焊缝若有缺陷必须打磨去除再重新点固焊,将点固焊缝两端打磨成缓坡形;\n[0171] C2)对于不锈钢侧坡口8焊缝点固焊\n[0172] C21)确定组对方式:当管径Φ13mm<D≤Φ168.3mm时,选用点焊组对固定或点固块5组对固定;当D>Φ168.3mm时,选用点固块5组对固定;\n[0173] C22)当选用点固焊缝组对时,先用无卤素污染的粘胶带封堵坡口间隙,坡口根部点固焊点6焊接前,粘胶带撕开小口,确定背面充氩纯度符合焊接要求后开始点固焊,坡口根部点固焊点6将熔入焊缝中;\n[0174] C23)当选用点固焊缝组对时,点固焊缝应避开管件钟点位置的三、六、九、十二点位置,点固焊的数目为1 3个,且均布于管件坡口根部;当选用点固块5组对时,点固焊点6落~\n在坡口面与点固块5之间,点固块5应避开管件钟点位置的三、六、九、十二点位置,且点固块\n5的数目当管径Φ13mm<D≤Φ168.3mm时为1 3个,且均布于上述避开点以外的管件圆周坡~\n口面上;当管径D>Φ168.3mm时,将焊缝圆周分为对称的2(n+2)段,点固块5的数目2(n+2)个,且均布于上述避开点以外的管件圆周坡口面上;\n[0175] C24)检查点固焊缝质量:当选用点固焊缝组对时,点固焊缝厚度3‑5mm,长度10‑\n35mm,点固焊缝若有缺陷必须打磨去除再重新点固焊。将点固焊缝两端打磨成缓坡形;当选用点固块5组对时,点固块5两边点固焊缝厚度4‑8mm,长度10‑45mm,点固焊缝落在坡口面与点固块5之间。\n[0176] D、焊前对外界客观因素进行检查;\n[0177] E、坡口焊缝焊接:先焊钢铝接头J铝材侧的坡口焊缝,再焊钢铝接头J的不锈钢侧的坡口焊缝;\n[0178] E1)铝材侧坡口2焊缝焊接\n[0179] E11)确定打底焊的起弧位置、施焊位置和施焊方向:\n[0180] E12)采用手工钨极氩弧焊对铝材进行焊接,交流,左焊法,线性焊道,压道焊,多层多道焊,控制道间温度;跟踪并控制钢铝接头J的铝材侧颈部温度;根据焊缝的类型选择对应的施焊方法进行施焊;\n[0181] E121)确定焊接工艺参数满足以下要求:焊接电流250‑350A;焊接电压33‑37V;焊接速度12‑20cm/min;正面保护气体流量15‑25L/min;焊道的最高道间温度≤80℃;每道熔覆金属的施焊期间,在熔池坡口边缘的直边颈部用点温计D跟踪测量,测量温度≤200℃。\n[0182] E122)当环境温度为‑20℃ 0℃时,对铝管件1进行预热,预热温度40 50℃;\n~ ~\n[0183] E123)焊道之间的缺陷需要打磨清理;\n[0184] 表2为钢铝接头JJ铝材侧1坡口焊缝2打底层及填充盖面层的焊接工艺参数表:\n[0185]\n[0186] 表2\n[0187] E13)铝侧坡口的打底层焊道焊接;\n[0188] 其中优选的,所述步骤E13)进行打底层焊道焊接的具体方式为:\n[0189] E131)焊钳手把线跨过手臂后右手握住,从起弧位置起弧,向后移动到起始施焊位置开始施焊;\n[0190] E132)当采用水平固定位置焊接时\n[0191] 当管径Φ13mm<D≤Φ168.3mm时,打底层焊缝仅需要分为对称的两段圆弧,两段圆弧中一段以六点→三点→十二点,另一段以六点→九点→十二点的移动方向进行对称施焊;将点固焊点6熔进打底焊熔覆金属层中;最后将打底焊道在十二点附近接头,形成整条打底焊熔敷金属焊道;焊道端头接头前需要打磨清除氧化物杂质,端头表面打磨成缓坡形;\n[0192] 当管径D>Φ168.3mm时,打底层焊缝按照时钟的分布为对称的2(n+2)段;每对对称焊道按照六点→三点→十二点焊接方向或者六点→九点→十二点移动方向进行对称施焊;\n[0193] 从靠近六点的起弧位置起弧,电弧向后移动到距离六点位置的后侧10 20mm位置,~\n待电弧稳定燃烧之后,再向前移动5 10mm开始焊接,熔池再向九点位置移动,形成第一段打~\n底焊熔敷金属焊道;\n[0194] 再以同样的焊接方式,在与第一段打底焊熔覆金属焊道收弧端位置中心对称的位置附近起弧,开始焊接后并在与第一段打底焊熔覆金属焊道起弧端中心对称的位置附近收弧,形成第二段打底焊熔敷金属焊道;第一段打底焊熔敷金属焊道与第二段打底焊熔敷金属焊道对称;\n[0195] 再以同样的焊接方式,从六点附近第一段打底焊熔敷金属焊道起焊点前10 20mm~\n位置起弧,待电弧稳定燃烧之后,电弧向后移动与第一段打底焊熔敷金属焊道起焊点接头后,再向三点位置移动形成第三段打底焊熔敷金属焊道;\n[0196] 再以同样的焊接方式,在与第三段打底焊熔覆金属焊道收弧端位置中心对称的位置附近起弧,开始焊接后并在与第三段打底焊熔覆金属焊道起弧端中心对称位置附近收弧,形成第四段打底焊熔敷金属焊道;第三段打底焊熔敷金属焊道与第四段打底焊熔敷金属焊道对称;\n[0197] 以此类推最终形成完成的打底焊缝;\n[0198] E133)当采用水平转动位置进行打底焊时\n[0199] 逆时针方向施焊,线性焊道,压道焊,在一点→十二点位置之间的0.5点后侧10~\n20mm位置起弧后,再电弧前移10mm开始焊接,遇到点固焊点6时,拉长电弧增加预热,保证熔透,将点固焊点6熔进打底焊熔覆金属层中;转动一圈后,电弧与打底焊缝起焊端点接头,形成整条打底焊熔敷金属焊道,焊道端头接头前需要打磨清除氧化物杂质,端头表面打磨成缓坡形;\n[0200] E134)当采用横焊位置进行横焊时\n[0201] 逆时针方向施焊,线性焊道,压道焊,从间隙最小的位置起弧后,电弧后移20mm,然后再前移10mm开始焊接,遇到点固焊点6时,拉长电弧增加预热,保证熔透,将点固焊点6熔进打底焊熔覆金属层中;电弧最后与打底焊缝起焊端点接头,形成整条打底焊熔敷金属焊道,焊道端头接头前需要打磨清除氧化物杂质,端头表面成缓坡形。\n[0202] E14)铝侧坡口的填充层焊接;\n[0203] E15)铝侧坡口的盖面层焊接;\n[0204] E16)在上述整个焊接过程中,握紧焊把,左焊法,焊枪轴线与法线夹角不大于10°,手腕带动焊把线性移动,保持动作平稳均匀,电弧长度控制在4 7mm之间;选择逆着焊接前~\n进方向送丝,焊丝轴线与焊接前进方向的夹角不大于±8°;焊丝轴线与熔池边缘平面的夹角不大于15°;送丝的方式为断续点状往复送丝时,焊丝端头不要离开氩气保护区;为连续送丝时,焊丝端头仅给到熔池边缘;\n[0205] E17)接头时的焊接方式为:从接头位置前10 20mm的坡口内起弧,然后电弧后移到~\n接头缓坡位置上部加热熔化形成熔池,控制熔池大小逐渐给丝,铝水填满熔池两边熔合线边缘,然后电弧向前移动使熔池前移,焊缝逐渐延长,电弧在坡口两边停留时间比焊缝中间长;\n[0206] E18)焊接期间跟踪测量钢铝接头J铝材侧颈部温度:施焊期间熔池坡口边缘的直边颈部用点温计D接触,随着电弧的移动而移动,跟踪测量,测量温度≤200℃;当温度接近\n200℃时,焊工停止焊接,待道间温度≤80℃时再进行焊接;\n[0207] E2)不锈钢侧坡口8焊缝焊接\n[0208] E21)确定打底焊的起弧位置、施焊位置和施焊方向:\n[0209] 其中优选的,所述步骤E21)确定打底焊的起弧位置、施焊位置和施焊方向中,具体的确定内容如下:\n[0210] E211)当采用水平固定位置焊接时\n[0211] 按照管件的圆周截面划分,将底部位置定义为六点位置,将顶部位置定义为十二点位置,并按照钟表刻度划分管件截面,施焊方向:六点→三点→十二点;六点→九点→十二点,并定义将焊缝的前进方向定义为前;起始施焊位置取在距离起弧位置六点位置的后侧10 20mm位置;\n~\n[0212] E212)当采用水平转动位置进行打底焊时,按照管件的圆周截面划分,将底部位置定义为六点位置,将顶部位置定义为十二点位置,并按照钟表刻度划分管件截面,并定义将焊缝的前进方向定义为前,采用逆时针方向施焊,起始施焊位置取在二点→十二点位置之间的起弧位置1.5点后侧10 20mm位置;\n~\n[0213] E213)当采用横焊位置进行横焊时,将焊缝的前进方向定义为前,采用逆时针方向施焊,在组对间隙最小的位置起弧,起始施焊位置取在起弧点后侧10 20mm位置。\n~\n[0214] E22)采用手工钨极氩弧焊进行焊接,直流正接,左焊法,线性焊道,压道焊,多层多道焊,控制道间温度,跟踪控制钢铝接头J颈部温度;水平固定焊接位置采用立向上焊接;水平转动焊接位置采用逆时针方向压道焊;垂直固定的横焊位置采用逆时针方向压道焊;\n[0215] E23)不锈钢侧坡口8的打底层焊道焊接:\n[0216] 其中优选的,所述步骤E22)的分步骤为:\n[0217] E221)确定焊接工艺参数满足以下要求:焊接电流60‑160A;焊接电压10‑14V;焊接速度5‑10cm/min;正面保护气体流量10‑25L/min;反面保护气体流量10‑15L/min;每道焊道的最高道间温度≤80℃;\n[0218] E222)当环境温度为‑20℃ 0℃时进行预热,预热温度40 50℃;\n~ ~\n[0219] E223)每道熔覆金属施焊期间,在熔池坡口边缘的直边颈部,用点温计D跟踪测量,测量温度≤200℃。\n[0220] E224)焊道之间的缺陷需要打磨清理。\n[0221] 表3为钢铝接头JJ不锈钢侧11坡口焊缝22打底层及填充盖面层的焊接工艺参数表:\n[0222]\n[0223] 表3\n[0224] 其中优选的,所述步骤E23)不锈钢侧坡口8的打底层焊道焊接的具体方式为:\n[0225] E231)焊钳手把线跨过手臂后右手握住,从起弧位置起弧,向后移动到起始施焊位置开始施焊;\n[0226] E232)对于水平固定位置焊缝:\n[0227] E2321)对于管径Φ13mm<D≤Φ168.3mm,且采用点焊组对焊缝焊接时,打底层焊缝分为对称的两段圆弧,即一段以六点→三点→十二点,另一段以六点→九点→十二点所示的移动方向进行对称施焊;当以六点→三点→十二点的移动方向施焊时,在六点后面10~\n20mm的位置,用电弧从间隙的中间位置打穿钝边形成熔孔,熔化的铁水充盈在熔孔下部,熔孔上移,铁水冷却形成单面焊双面成型的打底焊缝,打底焊缝将点固焊点6熔进打底焊熔池中,焊缝熔覆金属继续向十二点方向延伸,在十二点附近收弧,形成第一段打底焊熔敷金属焊道;\n[0228] 再以同样的焊接方式以六点→九点→十二点的移动方向施焊,从第一段打底焊熔敷金属焊道起焊端点前10 20mm位置起弧,然后电弧移动到起焊端点的缓坡位置接头后,电~\n弧前移,从间隙的中间位置打穿钝边形成熔孔,熔化的铁水充盈在熔孔下部,熔孔上移,铁水冷却形成单面焊双面成型的打底焊缝,打底焊缝将点固焊点6熔进打底焊熔池中,最后打底焊道在十二点附近与第一段打底焊熔敷金属焊道收弧点接头收弧,形成整条打底焊熔敷金属焊道;\n[0229] E2322)对于管径Φ13mm<D≤Φ168.3mm,且采用点固块5组对焊缝焊接时,打底层焊缝仅需要分为对称的两段圆弧,即一段以六点→三点→十二点,另一段以六点→九点→十二点所示的移动方向进行对称施焊;当以六点→三点→十二点的移动方向施焊时,在六点后面10 20mm的位置,用电弧从间隙的中间位置打穿钝边形成熔孔,熔化的铁水充盈在熔~\n孔下部,熔孔上移,铁水冷却形成单面焊双面成型的打底焊缝,打底焊缝向前延伸遇到点固块5前收弧,打磨清除点固块5,将焊缝端头打磨成缓坡形,在焊缝端头前10 20mm位置起弧,~\n然后电弧移动到端头的缓坡接头,焊缝熔覆金属继续向十二点方向延伸,在十二点附近收弧,形成第一段打底焊熔敷金属焊道。\n[0230] 再以同样的焊接方式以六点→九点→十二点的移动方向施焊,在第一段打底焊熔敷金属焊道起焊端头前10 20mm位置起弧,再把电弧移到起焊端头的缓坡进行接头,然后向~\n十二点方向焊接,与第一段打底焊熔敷金属焊道收弧点进行接头,形成第二段打底焊熔敷金属焊道;\n[0231] E2323)对于管径D>Φ168.3mm,采用点固块5组对的焊缝焊接,采用分段对称焊接方法;\n[0232] 从起弧位置起弧向后移动到距离六点位置的后侧10 20mm位置的起始施焊位置开~\n始施焊,用电弧从间隙的中间位置打穿钝边形成熔孔,熔化的铁水充盈在熔孔下部,熔孔上移,铁水冷却形成单面焊双面成型的打底焊缝,焊缝熔覆金属向九点方向延伸,在此过程中遇到点固块5则收弧打磨清除点固块5后继续焊接,最终在八点处收弧形成第一段打底焊熔敷金属焊道,将第一段打底焊熔敷金属焊道的两个端头打磨成缓坡形;\n[0233] 再以同样的焊接方式,在管件的二点位置点固块5前10 20mm处开始焊接,焊缝熔~\n覆金属向十二点方向延伸,直至到十二点附近收弧形成第二段打底焊熔敷金属焊道;清除二点位置点固块5,将第二段打底焊熔敷金属焊道的两个端头打磨成缓坡形;\n[0234] 再以同样的焊接方式从六点起弧位置向后移动,与第一段打底焊熔敷金属焊道起焊点接头后电弧再向三点位置移动,直至到四点附近收弧形成第三段打底焊熔敷金属焊道,将第三段打底焊熔敷金属焊道的收弧处打磨成缓坡形;\n[0235] 再以同样的焊接方式,在管件的十点位置点固块5前10 20mm处开始焊接,直至到~\n十二点附近与第二段打底焊缝端头相接头收弧,形成第四段打底焊熔敷金属焊道,清除十点位置点固块5,将第四段打底焊熔敷金属焊道的起焊端头打磨成缓坡形;\n[0236] 再以同样的焊接方式,在管件的四点位置附近第三段打底焊熔覆金属端头前10~\n20mm位置起弧,电弧再移到第三段打底焊熔覆金属端头缓坡接头开始焊接,直至到二点附近与第二段打底焊熔覆金属起焊端头缓坡相接头收弧形成第五段打底焊熔敷金属焊道;\n[0237] 再以同样的焊接方式,在管件的八点位置附近第一段打底焊熔覆金属端头前10~\n20mm位置起弧,电弧再移到第一段打底焊熔覆金属端头缓坡接头开始焊接,直至到十点附近与第四段打底焊熔覆金属起焊端头缓坡相接头收弧形成第六段打底焊熔敷金属焊道;\n[0238] E2324)打底层焊接两层,每层一道。\n[0239] E24)不锈钢侧坡口8的填充、盖面层焊接;\n[0240] 填充、盖面层的每道焊缝熔覆金属按照打底焊的施焊方向施焊;线性焊道,压道焊,先从不锈钢管侧坡口面开始焊接,逐步压道焊接到钢铝接头J的不锈钢侧坡口8面,熔池在坡口面两边停留时间比在焊缝中间停留时间长,每道焊缝宽度不超过焊材钢芯直径的3倍,后一道的熔覆金属接头与前一层和前一道熔覆金属的接头错开,收弧填满弧坑,收弧处和道间缺陷不良的成型及时清理。\n[0241] E25)整个焊接过程中,起初焊枪瓷嘴下部支撑在根部坡口面上,以此为支点,握紧焊把,手腕做均匀圆弧运动,带动焊把在钨丝压帽轴向的70°~85°范围内,以瓷嘴支点为顶点,钨丝压帽及氩弧弧柱做圆锥摆动和前进。随着焊缝的成形,瓷嘴下部转而以红热的焊缝表面为支撑平稳的前移,焊缝根部的内凸高度控制在0 2mm范围内,仰焊部位焊丝端头送到~\n坡口的根部,水平固定焊坡口从立上坡到平焊位置之间的区域焊丝端头只给到熔池边缘;\n[0242] E26)焊缝接头时的焊接方式为:从接头位置前10 20mm的坡口内起弧,然后向后移~\n到接头缓坡位置上部,电弧在坡口两边停留时间比焊缝中间长以保证两边熔合,待熔池形成后,控制熔池大小逐渐给丝,铁水填满熔池两边熔合线边缘,然后向前移动使熔池前移,焊缝在前进方向上逐渐延长;\n[0243] E27)焊接期间跟踪测量钢铝接头J不锈钢侧颈部温度:施焊期间熔池坡口边缘的直边颈部位置用点温计D接触,随着电弧的移动而移动,跟踪测量,测量温度≤200℃;当温度接近200℃时,停止焊接,待道间温度≤80℃时再进行焊接;\n[0244] E3)温度指示色标\n[0245] E31)温度指示色标由生产厂家粘贴在钢铝接头J的铝材侧。焊接完成之前不得移动位置,不得损坏、损伤,不得浸水、浸油。\n[0246] E32)温度指示色标颜色检查。焊接完成之后,检查温度指示色标的颜色变化。颜色变化在安全区域内则钢铝接头J焊接质量合格。颜色变化超出安全区域则钢铝接头J焊接质量不合格,钢铝接头J报废。\n[0247] 该温度指示色标一般是随钢铝接头J出厂就设置,在焊接铝管侧时和焊接不锈钢管侧时都需要监控温度指示色标,方便更好的控制温度。\n[0248] F、焊接过程中对焊接的各客观因素进行检查;\n[0249] G、焊后检查。\n[0250] G1)外观检查,焊缝完成后100%外观自检;\n[0251] G2)检查清除点固块5时的疤痕,是否打磨平整,必要时进行PT检查,消除表面缺陷;\n[0252] G3) 根据工艺管道的设计要求进行射线检测。\n[0253] 以上所述实施例仅是对本发明的优选实施方式的描述,不作为对本发明范围的限定,在不脱离本发明设计精神的基础上,对本发明技术方案作出的各种变形和改造,均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
法律信息
- 2022-07-15
- 2021-05-04
实质审查的生效
IPC(主分类): B23K 9/167
专利申请号: 202011493804.1
申请日: 2020.12.17
- 2021-04-16
引用专利(该专利引用了哪些专利)
序号 | 公开(公告)号 | 公开(公告)日 | 申请日 | 专利名称 | 申请人 | 该专利没有引用任何外部专利数据! |
被引用专利(该专利被哪些专利引用)
序号 | 公开(公告)号 | 公开(公告)日 | 申请日 | 专利名称 | 申请人 | 该专利没有被任何外部专利所引用! |