鋁制油冷卻器的修補(bǔ)工藝

泰州中航船舶重工有限公司 （江蘇 225327） 王海東 居金文 王劍春

1.概述

我公司現(xiàn)場(chǎng)使用的復(fù)盛PES720移動(dòng)式空壓機(jī)，不慎將后置鋁制油冷卻器刮破約3cm，壁厚0.5mm，工作油壓0.8MPa（見(jiàn)圖1），為了不影響生產(chǎn)，降低成本，決定采用氬弧焊修補(bǔ)。

圖1 復(fù)盛PES720移動(dòng)式空壓機(jī)

2.焊接修補(bǔ)工藝

（1）焊接性分析 鋁與氧的親合力很強(qiáng)，常溫下表面容易氧化，生成一層牢固、致密的氧化膜（Al2O3），熔點(diǎn)2050℃，而純鋁的熔點(diǎn)只有660℃，在焊接過(guò)程中，這層難熔的氧化膜容易在焊縫中造成夾渣；氧化膜不導(dǎo)電，影響焊接電弧的穩(wěn)定性；同時(shí)氧化膜還吸附一定量的結(jié)晶水，使焊縫產(chǎn)生氣孔，因此必須采取措施破壞和清除氧化膜。由于交流鎢極氬弧焊具有陰極破碎作用，離子撞擊工件表面，將氧化膜撞碎，故采用氬弧焊焊接。

鋁的熱膨脹系數(shù)比鋼大一倍，而凝固收縮率比鋼大兩倍，焊接時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的焊接應(yīng)力，焊縫容易產(chǎn)生熱裂紋。為了防止熱裂紋，焊前有時(shí)應(yīng)進(jìn)行預(yù)熱。鋁和鋁合金的密度小，氣泡在熔池中的上升速度較慢，加上鋁的導(dǎo)熱性強(qiáng)，熔池冷凝快，因此，上升的氣泡往往來(lái)不及逸出，留在焊縫內(nèi)形成氣孔?；≈鶜夥罩械乃帧⒑附硬牧霞澳覆谋砻嫜趸の降乃侄际菤涞闹饕獊?lái)源，因此焊前必須嚴(yán)格做好焊件的表面清理工作。

（2）焊前準(zhǔn)備 將后置鋁制油冷卻器拆下，用四氯乙烯進(jìn)行置換反應(yīng)清洗，把冷卻器內(nèi)油脂清除干凈，確認(rèn)無(wú)誤后，用等離子切割機(jī)將損壞的一檔上下端部沿切割線切除，切割線如圖2所示，切割線打開(kāi)平面如圖3所示，打磨見(jiàn)原始板縫，預(yù)防夾層，產(chǎn)生未焊透，導(dǎo)致滲漏。用丙酮將損壞檔端部油脂清理干凈，用刮刀在焊縫5～8mm位置去除氧化膜。由于該冷卻器損壞處是壓制工藝，不能直接修補(bǔ)，故只能在損壞檔兩端閉口截流。

圖2 切割線

圖3 切割線打開(kāi)平面

（3）焊接 坡口清理干凈后，用氧乙炔焰對(duì)焊接處加溫100～120℃，避免焊接時(shí)產(chǎn)生裂紋。利用交流氬弧電源陰極破碎原理清除氧化膜，采用型號(hào)為WSME—315交直流氬弧焊機(jī)，選用HS321氬弧焊絲，氬氣純度≥99.9%。打底時(shí)因板薄，采用斷弧焊接，預(yù)防焊穿，蓋面層連續(xù)焊。焊接效果如圖4所示。具體參數(shù)如附表所示。

圖4 焊接效果

交流氬弧焊鋁合金焊接參數(shù)

（4）焊后檢測(cè) 焊接完畢冷卻后，對(duì)冷卻器進(jìn)行1MPa水壓強(qiáng)度試驗(yàn)，未發(fā)現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，48h后，對(duì)焊縫表面進(jìn)行著色檢測(cè)，未發(fā)現(xiàn)裂紋現(xiàn)象。

3.結(jié)語(yǔ)

鋁制油冷卻器損壞后，采用交流氬弧焊，將損壞檔兩端閉口截流是比較理想的修補(bǔ)方案。復(fù)盛PES720移動(dòng)式空壓機(jī)冷卻器經(jīng)修補(bǔ)后，運(yùn)行一年多未發(fā)現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。