专利名称：铝及铝合金设备或管道的无间隙焊接方法
技术领域：
本发明涉及铝及铝合金焊接领域，特别是涉及一种用于铝及铝合金设备或管道的无间隙焊接方法。
背景技术：
由于铝及铝合金具有良好的耐蚀性且不会有铁污染物料；具有超低温使用性能(即使在_269°C仍不存在脆性转变)；用它制造设备和管道具有相对重量最轻等特点，所以在石油化工、冶金、电力、船舶等行业的设备和管道工程中广泛应用。例如目前大多数空气分离装置的设备和管道主要采用铝合金材料；许多化工装置的腐蚀性物料贮存设备也大量采用了铝及铝合金材料。其中铝及铝合金设备和管道的现场焊接已成为这些工程中至关重要的施工环节。
铝及铝合金设备和管道的焊接方法主要是手工钨极氩弧焊和半自动熔化极氩弧焊，焊缝的根部打底焊通常采用开坡口、预留间隙的焊接工艺。虽然能够实现单面焊双面成形，但仍然存在一些难以解决的问题，如大量出现的焊接气孔、未熔合、未焊透等缺陷，焊接一次合格率很低，仅达到70%左右。由于铝及铝合金的焊接熔敷金属在高温下熔点低、流动性强，根部焊道成形困难，组对间隙过大易导致产生塌陷、焊瘤等缺陷；组对间隙过小又易产生未焊透、未熔合缺陷。由于铝具有较高的热导率和比热容，使得大尺寸设备和管道的焊接未熔合问题更加突出。铝及铝合金的焊接熔池金属由固态变成液态时没有明显的色泽变化，使焊工不易区分熔池和母材，出现上述焊接缺陷的机率更大。在空气分离装置中的铝镁合金设备和管道中，为解决上述焊接质量问题，通常采用在焊缝背面加衬垫的组合焊接方法以实现单面焊双面成形，但存在的问题是减小了管道内截面积，增加了对管道流体介质的阻力，并且增加了工程成本和焊接辅助工作时间(增加了衬垫材料、坡口间隙、衬垫加工和安装的工序)。焊缝背面是否允许加衬垫焊接，还须取得设计单位的同意。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种操作简单的铝及铝合金设备或管道的无间隙焊接方法，焊接过程中不使用衬垫，减少了焊接工作量，同时能够提高一次焊接的合格率。在焊接厚度小于等于4毫米的焊件时，本发明铝及铝合金设备或管道的无间隙焊接方法，包括下列步骤I)、两个焊件需要焊接的端面形成相互平行的待焊接面，两个待焊接面的内侧边上均倒角，从而在两个焊件对接后在两个焊件的内侧形成V形小倒角，V形小倒角的尖端距离焊件内壁O. 5 I. Omm, V形小倒角的开口角度为40飞0° ；2)、对两个焊件的内外侧面、V形小倒角均进行脱脂处理，对焊丝进行脱脂处理；3)、两焊件进行无间隙组对；4)、在焊件外侧进行定位焊；
5)、用钨极氩弧焊方式，采用不加焊丝自熔法或添加少量焊丝完成根部焊道的焊接，焊接时氩气流量为15 20L/min，焊接电流为10(Tll0A，焊接电压为15 18V，焊接速度为7 9cm/min ；6)、用钨极氩弧焊方式，添加焊丝完成盖面层焊接。本发明铝及铝合金设备或管道的无间隙焊接方法，其中所述步骤5)和步骤6)中，焊接接头和收弧处均加长30-40mm，焊接接头时不加焊丝。本发明铝及铝合金设备或管道的无间隙焊接方法，在完成根部焊道焊接后，开始盖面层焊接前，二者的时间间隔不超过15min。在焊接厚度大于4毫米的焊件时，本发明铝及铝合金设备或管道的无间隙焊接方法，包括下列步骤 I)、两个焊件的外侧形成V形坡口，在两个焊件的内侧形成V形小倒角，V形坡口的根部与V形小倒角的尖端接触，V形小倒角的尖端距离焊件内壁广2_，V形小倒角的开口角度为10 20° ；2)、对两个焊件的内外侧面及V形坡口、V形小倒角均进行脱脂处理，对焊丝进行脱脂处理；3)、两焊件进行无间隙组对；4)、在焊件坡口内进行定位焊；5)、用钨极氩弧焊方式，均匀添加少量焊丝完成根部焊道焊接，焊接时氩气流量为15 25L/min，焊接电流为110 125A，焊接电压为15 18V，焊接速度为8 10cm/min ；6)、用钨极氩弧焊方式，添加焊丝完成填充层焊接；7)、用钨极氩弧焊方式，添加焊丝完成盖面层焊接。本发明铝及铝合金设备或管道的无间隙焊接方法，当焊接方式为平焊、立焊或仰焊时，V形坡口的开口角度为5(Γ60° ;当焊接方式为横焊时，V形坡口的开口角度为5(Γ70°，其中构成V形坡口的上部焊件上的倒角的角度为4(Γ50°，构成V形坡口的下部焊件上的倒角的角度为1(Γ20°。本发明铝及铝合金设备或管道的无间隙焊接方法，其中所述步骤5)、步骤6)和步骤7)中，焊接接头和收弧处均加长30-40mm，焊接接头时不加焊丝。本发明铝及铝合金设备或管道的无间隙焊接方法，在完成根部焊道焊接后，开始填充层焊接前，二者的时间间隔不超过15min，在完成填充层焊接后，开始盖面层焊接前，二者的时间间隔不超过15min。本发明铝及铝合金设备或管道的无间隙焊接方法，当焊接方式为横焊时，采取由上向下或上下交替的窄道焊接方式。本发明铝及铝合金设备或管道的无间隙焊接方法与现有技术不同之处在于本发明在两个焊件之间不设置间隙，充分发挥了母材衬托熔融金属的作用，使得根部塌陷、焊瘤、未熔合、未焊透、裂纹等缺陷大大降低，通过在焊件的内侧开设V形小倒角，有利于根部焊道的形成，并可以有效减少气孔的产生，可保证焊接一次合格率均大于98%。同时由于焊件间不设置间隙，减少了焊接熔敷金属量，降低了焊接过程中产生气孔的机率，并减少了焊接工作量。下面结合附图对本发明作进一步说明。
图I为本发明铝及铝合金设备或管道的无间隙焊接方法的结构示意图(焊件厚度小于等于4毫米)；图2为本发明铝及铝合金设备或管道的无间隙焊接方法的结构示意图(焊件厚度大于4毫米，且焊接方式为平焊、立焊或仰焊)；图3为本发明铝及铝合金设备或管道的无间隙焊接方法的结构示意图(焊件厚度大于4毫米，且焊接方式为横焊)。
具体实施例方式本发明铝及铝合金设备或管道的无间隙焊接方法充分发挥母材和焊接坡口衬托熔融金属的作用，针对焊件的壁厚小于等于4_的情况，采取不开坡口、不留对口间隙的方式焊接；针对焊件的壁厚大于4mm的情况，采取坡口、不留对口间隙和钝边的方式焊接。通过在焊接件内侧加工V形小倒角和改进焊接工艺的方法，既使得母材或坡口尖端来挡住熔融金属外溢防止下坠形成焊瘤；又使母材或坡口尖端完全熔化并相互熔合，实现根部成形；同时能够把熔池中的杂物清出，减少气孔、根部未熔合、裂纹等缺陷产生。具体的工艺过程如下I)对于壁厚小于等于4mm的设备和管道对接焊缝，采用不开坡口、不留间隙的焊接方法(I)焊件端部不开坡口，用圆盘合金刀片、合金铰刀头等工具切割加工焊件端面，保证焊件两端面平行。如图I所示，在两个焊件I对接后在两个焊件的内侧(背面)形成V形小倒角2，其中V形小倒角的尖端距离焊件内壁的距离值dl为O. 5^1. 0mm，V形小倒角的开口角度α I为40 50°。(2)对两个焊件的内外侧面及待焊接面均进行脱脂处理，对焊丝进行脱脂处理。用不锈钢丝刷、不锈钢清洁球清理干净焊件待焊接面上的加工毛刺和氧化膜，露出金属光泽。 清理和脱脂完毕的焊件要及时组对、焊接，焊丝要及时使用，否则应重新进行清理和脱脂。(3)如图I所示，两焊件I进行无间隙组对。采用木锤等工具校正椭圆度和局部错边超差，使内壁错边量符合标准规范要求，以达到更好的焊接效果。(4)在焊件外侧进行定位焊。(5)用钨极氩弧焊方式，采用不加焊丝自熔法或添加少量焊丝完成根部焊道的焊接，焊接时氩气流量为15 20L/min，焊接电流为10(Tll0A，焊接电压为15 18V，焊接速度为7 9cm/min，选用直径为Φ 2. 5 3. Omm的焊丝。起弧时焊枪对着焊件的无间隙组对缝隙线处停留片刻，此时焊枪不做任何摆动，待形成熔池后沿焊件组对缝隙线均匀地向前移动焊枪，使熔池金属均匀地向组对缝隙里渗透，把组对缝隙线充分地熔合，形成根部焊道内外表面平整光洁。仰焊部位焊接时，通过降低钨极和母材熔池的距离来集中电弧热量、增大电弧推力；均匀添加少量焊丝；适当加大气体流量；增加熔深、减少焊缝宽度等措施，来让焊缝根部均匀饱满。其他部位焊接也可通过局部添加少量焊丝来保证根部焊道外侧表面与母材齐平或圆滑下凹。(6)用钨极氩弧焊方式，加填焊丝完成盖面层焊接。
当在进行焊接是，步骤5或步骤6中的任何位置的焊接接头处和收弧处都要加长3(T40mm，焊接接头时不加焊丝。起弧时均匀移动至收弧处，保持正常的焊接温度后开始正常焊接。收弧时必须在原起始处向后继续移动3(T40mm后，加入少量填充金属后衰减熄弧，避免出现收弧处的未焊透或未熔合和产生收弧裂纹。在完成根部焊道焊接后，开始盖面层焊接前，二者的时间间隔不超过15min，其目的是防止根部焊道表面与空气长时间接触氧化，避免盖面层焊接时产生未熔合和较多的气孔。当根部焊道较长时，可采取多人对称同时焊接的方法，以缩短根部焊道焊接时间，来保证根部焊道与盖面焊道的中间停留时间不超过15min，同时也减小焊接应力和变形。在焊接过程中，如不慎将焊丝触及电极或电极触及工件，应立即熄弧，将氧化发黑的地方清理干净，重新焊接。焊接过程中，钨极前端出现污染(钨极表面呈褐色、黄绿色或蓝色表明氧化严重)或不规则形状时，应及时进行修正或更换钨极。当焊缝出现夹钨现象时，应将钨极、焊丝、熔池处理干净后方可继续进行施焊。实施例I : (I)母材铝镁合金管5083，规格Φ219Χ3ι πι。(2)焊接材料焊丝ER5183，规格Φ2·5_。(3)焊件组对水平固定口组对，不开坡口、不留间隙，两个焊件的内侧的V形小倒角的尖端距离焊件内壁，O. 5mm, V形小倒角的开口角度为40°。(4)根部焊道焊接不加焊丝或添加少量焊丝；氩气流量15L/min ;焊接电流100A ；焊接电压18V ;焊接速度8. Ocm/min。( 5 )加填焊丝完成盖面层焊接。(6)焊缝质量检验①外观检查焊缝表面成型良好，无气孔、裂纹、未焊透等缺陷；②X射线检验底片评定等级为JB4730-2005标准的II级，无裂纹、未焊透、未熔合等缺陷，无超标气孔，焊缝内在质量合格；③焊接接头力学性能检验—拉伸试验断于母材上，其抗拉强度值为295MPa，大于母材标准规定的下限值；—弯曲试验试样经过6.6倍母材厚度的弯芯直径，弯曲角度达到1800，未见裂纹，检验结果合格。实施例2 (I)母材铝镁合金管 5083，规格 Φ168·3Χ4πιπι。(2)焊接材料焊丝 ER5183，规格 Φ3·0ι πι。(3)焊件组对垂直固定口组对，不开坡口、不留间隙，两个焊件的内侧的V形小倒角的尖端距离焊件内壁O. 7mm，V形小倒角的开口角度为50°。(4)根部焊道焊接不加焊丝或添加少量焊丝；氩气流量15L/min ;焊接电流105A ；焊接电压15V ;焊接速度9. Ocm/min。( 5 )加填焊丝完成盖面层焊接。(6)焊缝质量检验。①外观检查焊缝表面成型良好，无气孔、裂纹、未焊透等缺陷。
②X射线检验底片评定等级为JB4730-2005标准的I级，无裂纹、未焊透、未熔合等缺陷，无超标气孔，焊缝内在质量合格；③焊接接头力学性能检验—拉伸试验断于母材上，其抗拉强度值为285MPa，大于母材标准规定的下限值；—弯曲试验试样经过6.6倍母材厚度的弯芯直径，弯曲角度达到1800，未见裂纹，检验结果合格。
实施例3 (I)母材铝合金管 5052，规格 Φ208Χ4ι πι。(2)焊接材料焊丝R5356，规格Φ 3. 0mm。(3)焊件组对450固定口组对，不开坡口、不留间隙，两个焊件的内侧的V形小倒角的尖端距离焊件内壁I. 0mm，V形小倒角的开口角度为48°。(4)根部焊道焊接不加焊丝或添加少量焊丝；氩气流量20L/min ;焊接电流IlOA ；焊接电压18V ;焊接速度7. Ocm/min。( 5 )加填焊丝完成盖面层焊接。(6)焊缝质量检验。①外观检查焊缝表面成型良好，无气孔、裂纹、未焊透等缺陷；②X射线检验底片评定等级为JB4730-2005标准的II级，无裂纹、未焊透、未熔合等缺陷，无超标气孔，焊缝内在质量合格；③焊接接头力学性能检验—拉伸试验断于母材上，其抗拉强度值为193MPa，大于母材标准规定的下限值；—弯曲试验试样经过6.6倍母材厚度的弯芯直径，弯曲角度达到1800，未见裂纹，检验结果合格。2)对于壁厚大于4mm的设备和管道对接焊缝，采用开坡口、不留间隙的焊接方法(I)采用车床或砂轮机等工具加工焊件坡口，如图2、图3所示，在两个焊件3的外侧形成V形坡口 4，在两个焊件的内侧形成V形小倒角5，V形坡口 4的根部与V形小倒角5的尖端接触，V形小倒角5的尖端距离焊件内壁的距离值d2为f 2mm，V形小倒角5的开口角度α2为1(Γ20°。其中V形坡口 4角度比传统焊接方法时减小10 20°，不留坡口钝边。当焊接方式为平焊、立焊或仰焊时，V形坡口 4的开口角度β I为5(Γ60° ;如图3所示，当焊接方式为横焊时，V形坡口 4的开口角度β2为5(Γ70°，其中构成V形坡口的上部焊件上的倒角的角度β3为4(Γ50°，构成V形坡口的下部焊件上的倒角的角度β4为10 20。。(2)对两个焊件的内外侧面及V形坡口、V形小倒角均进行脱脂处理，对焊丝进行脱脂处理。用不锈钢丝刷、不锈钢清洁球清理干净焊件待焊接面上的加工毛刺和氧化膜，露出金属光泽。清理和脱脂完毕的焊件要及时组对、焊接，焊丝要及时使用，否则应重新进行清理和脱脂。( 3 )对两焊件坡口进行无间隙组对。为了防止焊接收缩变形，可在准备最后焊接的一区间段(100 200mm)留有2 3mm的间隙。采用木锤等工具校正椭圆度和局部错边超差，使内壁错边量符合标准规范要求，以达到更好的焊接效果。( 4 )在焊件坡口内进行定位焊。(5)用钨极氩弧焊方式，均匀添加少量焊丝完成根部焊道焊接，焊接时氩气流量为15 25L/min，焊接电流为11(Γ 25Α，焊接电压为15 18V，焊接速度为8 10cm/min，选用直径为Φ2.5 3.0πιπι的焊丝。起弧时焊枪对着焊件的坡口组对无间隙缝隙线处停留片刻，此时焊枪不做任何摆动，待形成熔池后沿坡口组对缝隙线均匀地向前移动焊枪，使熔池金属均匀地向组对缝隙里渗透，在坡口组对缝隙线充分地熔合的同时，向熔池中均匀地添加少量焊丝，形成根部焊道内外表面平整光洁。仰焊部位焊接时，通过降低钨极和母材熔池的距离来集中电弧热量、增大电弧推力；适当加大气体流量等措施，来让焊缝根部均匀饱满。(6)用钨极氩弧焊方式，添加焊丝完成填充层的焊接。(7)用钨极氩弧焊方式，添加焊丝完成盖面层的焊接。当在进行焊接是，步骤5或步骤6或步骤7中的任何位置的焊接接头处和收弧处都要加长3(T40mm，焊接接头时不加焊丝。起弧时均匀移动至收弧处，保持正常的焊接温度后开始正常焊接。收弧时必须在原起始处向后继续移动3(T40mm后，加入少量填充金属后衰减熄弧，避免出现收弧处的未焊透或未熔合和产生收弧裂纹。在完成根部焊道焊接后，开始填充层焊接前，二者的时间间隔不超过15min，在完成填充层焊接后，开始盖面层焊接前，二者的时间间隔不超过15min，一条焊缝要一气呵成。其目的是防止根部焊道表面或填充层表面与空气长时间接触氧化，避免填充层或盖面层焊接时产生未熔合和较多的气孔。当根部焊道或填充层较长时，可采取多人对称同时焊接的方法，以缩短焊接时间，来保证根部焊道与填充层、填充层与盖面焊道的中间停留时间不超过15min,同时也减小焊接应力和变形。在焊接过程中，如不慎将焊丝触及电极或电极触及工件，应立即熄弧，将氧化发黑的地方清理干净，重新焊接。焊接过程中，钨极前端出现污染(钨极表面呈褐色、黄绿色或蓝色表明氧化严重)或不规则形状时，应及时进行修正或更换钨极。当焊缝出现夹钨现象时，应将钨极、焊丝、熔池处理干净后方可继续进行施焊。对于较大壁厚焊件的填充、盖面层可采用多层多道焊、小摆动等焊接操作方法，每道焊肉不要太厚、太宽。对于焊接方式为横焊时，可采取由上向下或上下交替窄道焊方法，以防止裂纹和气孔。实施例4 (I)母材铝镁合金板5083，规格δ =10mm。(2)焊接材料焊丝 ER5183，规格 Φ3·0ι πι。(3)坡口加工采用砂轮机进行对接V型坡口加工，垂直固定(横焊方式)V形坡口的上部焊件上的倒角的角度为40°，构成V形坡口的下部焊件上的倒角的角度为10°，钝边Omm，背面加工V形小倒角的尖端距离焊件内壁的1mm，V形小倒角的开口角度为10°。( 4 )焊件组对板垂直固定，开坡口、不留间隙。(5)根部焊道焊接不加焊丝或添加少量焊丝；氩气流量20L/min ;焊接电流125A ；焊接电压18V ;焊接速度10. Ocm/min。(6)加填焊丝完成填充、盖面层焊接。(7)焊缝质量检验①外观检查焊缝表面成型良好，无气孔、裂纹、未焊透等缺陷；
②X射线检验底片评定等级为JB4730-2005标准的II级，无裂纹、未焊透、未熔合等缺陷，无超标气孔，焊缝内在质量合格；③焊接接头力学性能检验—拉伸试验断于母材上，其抗拉强度值为295MPa，大于母材标准规定的下限值；—弯曲试验试样经过66mm的弯芯直径，弯曲角度达到1800，未见裂纹，检验结果合格。实施例5 (I)母材铝镁合金板5083，规格δ =10_。
(2)焊接材料焊丝ER5183，规格Φ3·0_。(3)坡口加工采用砂轮机进行对接V型坡口加工，垂直固定(横焊方式)V形坡口的上部焊件上的倒角的角度为50°，构成V形坡口的下部焊件上的倒角的角度为20°，钝边0mm，背面加工V形小倒角的尖端距离焊件内壁的lmm，V形小倒角的开口角度为10°。(4)焊件组对板垂直固定，开坡口、不留间隙。(5)根部焊道焊接不加焊丝或添加少量焊丝；氩气流量20L/min ;焊接电流125A ；焊接电压18V ;焊接速度10. Ocm/min。(6)加填焊丝完成填充、盖面层焊接。(7)焊缝质量检验①外观检查焊缝表面成型良好，无气孔、裂纹、未焊透等缺陷；②X射线检验底片评定等级为JB4730-2005标准的II级，无裂纹、未焊透、未熔合等缺陷，无超标气孔，焊缝内在质量合格；③焊接接头力学性能检验—拉伸试验断于母材上，其抗拉强度值为290MPa，大于母材标准规定的下限值；—弯曲试验试样经过66mm的弯芯直径，弯曲角度达到1800，未见裂纹，检验结果合格。实施例6:(I)母材铝合金板5052，规格δ=10_。(2)焊接材料焊丝SAlMg-5，规格Φ3·0_。(3)坡口加工采用砂轮机进行对接V型坡口加工，坡口角度600 (见图2立焊位置)，钝边Omm，背面加工V形小倒角的尖端距离焊件内壁的2mm，V形小倒角的开口角度为20。。( 4 )焊件组对立焊，开坡口、不留间隙。(5)根部焊道焊接不加焊丝或添加少量焊丝；氩气流量25L/min ;焊接电流120A ；焊接电压18V ;焊接速度8. Ocm/min。(6)加填焊丝完成填充、盖面层焊接。(10)焊缝质量检验。①外观检查焊缝表面成型良好，无气孔、裂纹、未焊透等缺陷；②X射线检验底片评定等级为JB4730-2005标准的I级，无裂纹、未焊透、未熔合等缺陷，无超标气孔，焊缝内在质量合格；③焊接接头力学性能检验—拉伸试验断于母材上，其抗拉强度值为196MPa，大于母材标准规定的下限值；—弯曲试验试样经过66mm的弯芯直径，弯曲角度达到1800，未见裂纹，检验结果合格。实施例7: (I)母材铝合金管5052，规格Φ 210 X 5mm。(2)焊接材料焊丝SAlMg-5，规格Φ2·5_。(3)坡口加工采用砂轮机进行对接V型坡口加工，坡口角度500，钝边0mm，背面加工V形小倒角的尖端距离焊件内壁的I. 5_，V形小倒角的开口角度为16°。( 4 )焊件组对水平固定，开坡口、不留间隙。(5)根部焊道焊接不加焊丝或添加少量焊丝；氩气流量15L/min ;焊接电流IlOA ；焊接电压15V ;焊接速度9. Ocm/min。(6)加填焊丝完成盖面层焊接。(7)焊缝质量检验。①外观检查焊缝表面成型良好，无气孔、裂纹、未焊透等缺陷；②X射线检验底片评定等级为JB4730-2005标准的II级，无裂纹、未焊透、未熔合等缺陷，无超标气孔，焊缝内在质量合格；③焊接接头力学性能检验—拉伸试验断于母材上，其抗拉强度值为185MPa，大于母材标准规定的下限值；—弯曲试验试样经过6.6倍母材厚度的弯芯直径，弯曲角度达到1800，未见裂纹，检验结果合格。本发明弥补了传统的铝及铝合金手工钨极氩弧焊开坡口预留间隙的单面焊双面成形焊接工艺上的不足，可取代空气分离设备和管道中常采用在焊缝背面加衬环的组合焊接工艺方法，既使得其焊接操作简单、焊工容易掌握，同时可使坡口加工和组对的程序简单化，坡口加工量减少，焊接工作量减少，现场焊接工效得到提高，焊接成本降低。与传统的开坡口预留间隙的单面焊双面成形焊接工艺方法相比较，由于减少了焊接熔敷金属量，降低了焊接过程中产生气孔的机率；由于通过改进坡口及焊接工艺操作方法，充分发挥了母材和焊接坡口衬托熔融金属的作用，使得根部塌陷、焊瘤、未熔合、未焊透、裂纹等缺陷大大降低，可保证焊接一次合格率均大于98%。与加衬环组合焊接工艺方法相比较，节省了衬环材料、加工和安装衬环的工序，大大减少了焊缝金属量、工程成本、焊接与辅助工作时间等。并且由于坡口加工量和焊接工作量的减少，可减少空气中的粉尘和烟尘，使得焊接作业环境得到明显改善，有利于焊工身体健康。以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
权利要求
1.一种铝及铝合金设备或管道的无间隙焊接方法，其特征在于包括下列步骤 1)、两个焊件需要焊接的端面形成相互平行的待焊接面，两个待焊接面的内侧边上均倒角，从而在两个焊件对接后在两个焊件的内侧形成V形小倒角，所述V形小倒角的尖端距离焊件内壁O. 5 I. Omm，所述V形小倒角的开口角度为40飞0° ； 2)、对两个焊件的内外侧面及待焊接面、V形小倒角均进行脱脂处理，对焊丝进行脱脂处理； 3)、两焊件进行无间隙组对； 4)、在焊件外侧进行定位焊； 5)、用钨极氩弧焊方式，采用不加焊丝自熔法或添加少量焊丝完成根部焊道的焊接，焊接时氩气流量为15 20L/min，焊接电流为10(Tll0A，焊接电压为15 18V，焊接速度为7 9cm/min ； 6)、用钨极氩弧焊方式，添加焊丝完成盖面层焊接。
2.根据权利要求I所述的铝及铝合金设备或管道的无间隙焊接方法，其特征在于所述步骤5)和步骤6)中，焊接接头和收弧处均加长30-40mm，焊接接头时不加焊丝。
3.根据权利要求I所述的铝及铝合金设备或管道的无间隙焊接方法，其特征在于在完成根部焊道焊接后，开始盖面层焊接前，二者的时间间隔不超过15min。
4.一种铝及铝合金设备或管道的无间隙焊接方法，其特征在于包括下列步骤 1)、两个焊件的外侧形成V形坡口，在两个焊件的内侧形成V形小倒角，所述V形坡口的根部与V形小倒角的尖端接触，所述V形小倒角的尖端距离焊件内壁f 2mm，所述V形小倒角的开口角度为1(Γ20° ； 2)、对两个焊件的内外侧面及V形坡口、V形小倒角均进行脱脂处理，对焊丝进行脱脂处理； 3)、两焊件进行无间隙组对； 4)、在焊件坡口内进行定位焊； 5)、用钨极氩弧焊方式，均匀添加少量焊丝完成根部焊道焊接，焊接时氩气流量为15 25L/min，焊接电流为11(Γ 25Α，焊接电压为15 18V，焊接速度为8 10cm/min ； 6)、用钨极氩弧焊方式，添加焊丝完成填充层焊接； 7)、用钨极氩弧焊方式，添加焊丝完成盖面层焊接。
5.根据权利要求4所述的铝及铝合金设备或管道的无间隙焊接方法，其特征在于当焊接方式为平焊、立焊或仰焊时，V形坡口的开口角度为5(Γ60° ;当焊接方式为横焊时，V形坡口的开口角度为5(Γ70°，其中构成V形坡口的上部焊件上的倒角的角度为4(Γ50°，构成V形坡口的下部焊件上的倒角的角度为1(Γ20°。
6.根据权利要求4或5所述的铝及铝合金设备或管道的无间隙焊接方法，其特征在于所述步骤5)、步骤6)和步骤7)中，焊接接头和收弧处均加长30-40mm，焊接接头时不加焊丝。
7.根据权利要求4或5所述的铝及铝合金设备或管道的无间隙焊接方法，其特征在于在完成根部焊道焊接后，开始填充层焊接前，二者的时间间隔不超过15min，在完成填充层焊接后，开始盖面层焊接前，二者的时间间隔不超过15min。
8.根据权利要求5所述的铝及铝合金设备或管道的无间隙焊接方法，其特征在于当焊接方式为横焊时，采取由上向下或上下交替的窄道焊接方式。
全文摘要
本发明涉及一种用于焊接铝及铝合金设备或管道的方法。本发明铝及铝合金设备或管道的无间隙焊接方法，包括下列步骤两个焊件需要焊接的端面形成相互平行的待焊接面，两个待焊接面的内侧边上均倒角，从而在两个焊件对接后在两个焊件的内侧形成V形小倒角，其尖端距离焊件内壁0.5~1.0mm，开口角度为40~50°；对两个焊件的内外侧面、V形小倒角均进行脱脂处理，对焊丝进行脱脂处理；两焊件进行无间隙组对；在焊件外侧进行定位焊；采用不加焊丝自熔法或添加少量焊丝完成根部焊道的焊接，焊接时氩气流量为15~20L/min，电流为100~110A，电压为15~18V，速度为7~9cm/min；添加焊丝完成盖面层焊接。
文档编号B23K9/167GK102837115SQ20121037480
公开日2012年12月26日 申请日期2012年9月27日 优先权日2012年9月27日
发明者夏节文, 陈家林, 苏玉贤 申请人:中国化学工程第三建设有限公司