鋁及鋁合金熔焊通用焊接工藝規(guī)范探析

羅意 甘永芳 肖懷國

摘 要：依據(jù)現(xiàn)有QJ系列標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了常用鋁及鋁合金熔焊（鎢極氬弧焊）工藝規(guī)范，包括焊接材料、規(guī)范參數(shù)、焊接檢驗(yàn)、缺陷返修等要求，對鋁及鋁合金零件的焊接生產(chǎn)具有一定的指導(dǎo)性。

關(guān)鍵詞：鋁及鋁合金;熔焊; 通用工藝;焊接規(guī)范

隨著焊接技術(shù)的全面創(chuàng)新和開拓性的工程應(yīng)用，使焊接成為一門獨(dú)立、自成體系的應(yīng)用學(xué)科。 其焊接工藝不但要考慮工藝的系統(tǒng)性，更要考慮焊接加工的質(zhì)量、效率和成本問題，這對焊接工程師提出了很高的要求;為便于工程技術(shù)人員參考借鑒和操作技能人員參數(shù)調(diào)節(jié)，這種融合焊接技術(shù)條件和基礎(chǔ)焊接標(biāo)準(zhǔn)為一體的通用焊接工藝規(guī)范便應(yīng)運(yùn)而生。本規(guī)范規(guī)定了鋁及鋁合金零件鎢極氬弧焊工藝過程的技術(shù)要求，作為鋁及鋁合金零件焊接生產(chǎn)的指導(dǎo)性技術(shù)文件。

1 ?范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了常用鋁及鋁合金熔焊（鎢極氬弧焊）工藝規(guī)范，包括焊接材料、焊接設(shè)備、焊接規(guī)范參數(shù)、焊接檢驗(yàn)、焊接缺陷的修整和返修要求。

2 ?規(guī)范性引用標(biāo)準(zhǔn)

GJB481 ?焊接質(zhì)量控制要求

QJ2698 ?鋁及鋁合金熔焊通用技術(shù)條件

3 ?一般要求

3.1 ?人員

焊接操作工必須經(jīng)過相關(guān)焊接理論和操作培訓(xùn)，按規(guī)定考試合格并持有有效資格證書。

3.2 ?設(shè)備

3.2.1 ?焊接設(shè)備應(yīng)符合GJB481第6條規(guī)定。

3.2.2 ?氬弧焊焊接電源應(yīng)選用能方便調(diào)節(jié)焊接參數(shù)，并能在所需焊接參數(shù)下穩(wěn)定工作。

3.2.3 ?焊接設(shè)備應(yīng)在有效的鑒定使用期內(nèi)。

3.3 ?焊接環(huán)境

鋁合金零件焊接一般要求在：溫度≥15℃，相對濕度≤65%，且環(huán)境潔凈的條件下進(jìn)行。

3.4 ?場地

焊接場地不允許有穿堂風(fēng)，且有足夠照明。

3.5 ?焊接材料

3.5.1 ?填充焊絲

設(shè)計(jì)文件有規(guī)定的按設(shè)計(jì)文件執(zhí)行，設(shè)計(jì)文件未規(guī)定的可參照表1選擇。

3.5.2 ?焊絲的保管

焊絲應(yīng)按牌號、規(guī)格分類保管;使用不同標(biāo)記以便區(qū)別，保證在使用中不用錯(cuò)。

3.5.3 ?保護(hù)氣體

焊接用氣體采用高純氬氣，純度99.999%;當(dāng)瓶裝氣體的壓力低于0.2MPa時(shí)不允許使用。

3.5.4 ?鎢極

鎢電極采用鈰鎢棒，牌號WC20，一般不使用釷鎢棒。

3.6 ?工藝文件

對具體的產(chǎn)品必須根據(jù)設(shè)計(jì)文件和本規(guī)范的要求編制焊接工藝規(guī)程，對工藝方法、檢驗(yàn)要求應(yīng)作明確規(guī)定。

4 ?具體要求

4.1 ?鋁合金焊接主要工藝過程

試片焊接→清理→裝配→定位焊→焊接→打磨外觀→檢查→無損檢查→補(bǔ)焊→檢驗(yàn)。

4.2 ?焊前準(zhǔn)備

4.2.1 ?試片焊接

a） Ⅰ、Ⅱ級焊縫在焊接正式產(chǎn)品前應(yīng)先焊接試片并做好原始記錄。

b） ?試片的材質(zhì)、接頭形式、設(shè)備及規(guī)范參數(shù)等要求與產(chǎn)品一致。

5.2.2 ?清洗

a） 清洗：待焊件及焊絲需進(jìn)行化學(xué)清洗，清洗后要求在8h內(nèi)施焊，焊絲化學(xué)清洗后必須在80℃～100℃下烘干20～30min，并在密封狀態(tài)下貯存;保持清潔。

4.3 ?裝配

4.3.1 ?裝配前必須先清除夾具上與產(chǎn)品接觸部分的油污、銹蝕并保持清潔。

4.3.2 ?裝配符合要求，允許用木榔頭敲擊配合處，定位焊方法應(yīng)與正式焊接方法相同。

4.4 ?預(yù)熱

對厚度超過6mm或結(jié)構(gòu)復(fù)雜、焊后易產(chǎn)生裂紋及在返修焊時(shí)，一般應(yīng)考慮預(yù)熱，對可熱處理強(qiáng)化鋁合金的預(yù)熱溫度應(yīng)作嚴(yán)格的控制，預(yù)熱溫度一般為100℃～150℃。

4.5 ?引弧和收弧

手工氬弧焊采用非接觸引弧。焊接中間收弧一般采用不加焊絲而由慢到快沿焊縫移動電弧的方法或用電流衰減方法，在焊縫銜接處可采用堆高收弧法或由慢到快移動電弧法，嚴(yán)禁突然拉高電弧而收弧。沒有余量處收弧必須加引出板。

4.6 ?定位焊

4.6.1 ?定位焊縫要求均勻過渡到被焊的母材金屬上，定位焊長度應(yīng)在3～10mm范圍內(nèi)選擇，定位距離根據(jù)零件形狀確定一般對稱、均勻定位2～6點(diǎn)。

4.6.2 ?定位焊時(shí)可不填加焊絲或少填焊絲。在不影響定位焊定位作用的情況下，必要時(shí)可對定位焊縫進(jìn)行修整。

4.6.3 ?定位焊的焊接質(zhì)量應(yīng)與該焊縫的質(zhì)量一樣嚴(yán)格控制，如果出現(xiàn)表面裂紋、夾鎢必須立即排除;定位焊點(diǎn)力求均勻分布，應(yīng)力集中處和交叉處不允許定位焊。

4.7 ?焊接

4.7.1 ?焊接方法

鋁合金零件焊接主要采用手工鎢極氬弧焊。

4.7.2 ?焊接順序

a） ?焊接順序的選擇原則應(yīng)有利于減少應(yīng)力集中，減少焊接變形。

b） ?焊縫對稱分布的焊件或?qū)ΨQ焊縫要求用對稱分條或?qū)ΨQ分段的焊接順序。

4.7.3 ?焊接規(guī)范參數(shù)

鋁合金零件焊接規(guī)范參數(shù)依厚度制定，焊縫尺寸應(yīng)符合QJ2698中3.3條的規(guī)定。

4.7.4 ?對焊接操作的一般要求

a） ?操作時(shí)焊絲角度盡可能小;焊絲應(yīng)靠在熔池邊緣填加，焊絲端頭要置于保護(hù)氣氛內(nèi)。

b） ?鎢極不允許接觸熔池，如果接觸應(yīng)立即排除夾鎢。

c） ?焊接過程中要保證熔池大小基本一致，焊接不同厚度的對接接頭時(shí)，電弧可稍偏向厚件一側(cè)。

4.7.5 ?應(yīng)急處理

遇到焊接設(shè)備不穩(wěn)定、出現(xiàn)嚴(yán)重焊接質(zhì)量狀況或噴鎢時(shí)，必須停止焊接：

5 ?焊接缺陷的修整和返修焊

5.1 ?缺陷的修整

外部缺陷的修整按QJ2698中3.5.1條的規(guī)定執(zhí)行。

5.2 ?返修焊

5.2.1 ?返修焊應(yīng)符合QJ2698中3.5.2條和3.5.3條的規(guī)定;返修焊應(yīng)編制工藝文件。

5.2.2 ?用機(jī)械方法排除全部缺陷;返修焊用手工焊。

5.2.3 ?返修焊前可進(jìn)行預(yù)熱;參數(shù)以減少線能量輸入為宜。

6 ?焊接檢驗(yàn)

6.1 ?焊接檢驗(yàn)應(yīng)以圖樣、工藝文件、設(shè)計(jì)文件、QJ2698為依據(jù)。

6.2 ?表面缺陷應(yīng)在無損探傷前進(jìn)行檢驗(yàn)，并按QJ2698執(zhí)行。

6.3 ?檢驗(yàn)人員應(yīng)按工藝文件的要求，對每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行檢驗(yàn)并記錄。

6.4 ?對返修焊的每個(gè)程序應(yīng)嚴(yán)格監(jiān)督并記錄;試件的檢驗(yàn)與正式產(chǎn)品檢驗(yàn)一致。

7 ?安全防護(hù)要求

7.1 ?按GB9448有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

7.2 ?嚴(yán)禁焊槍直接放在產(chǎn)品上。對電纜和焊槍應(yīng)定期進(jìn)行絕緣性能檢查，對不符合絕緣要求的部分應(yīng)立即更換。

7.3 ?焊接場地必須符合有關(guān)技安規(guī)定。

參考文獻(xiàn)：

[1]傅積和等.《焊接數(shù)據(jù)資料手冊》.機(jī)械工業(yè)出版社.

[2]陳祝年.《焊接工程師手冊》. 機(jī)械工業(yè)出版社.