CN110369834B - 一种铝合金封头焊接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的是一种铝合金封头焊接方法，该焊接方法步骤包括：准备两个材质为铝合金的工件，两个工件上配合构成V形坡口，V形坡口的角度为60°；清理V形坡口以及V形坡口两侧；采用直径为3mm的焊丝，用焊机先点焊固定两个工件，在两个工件预焊缝的两端头分别焊接一块引熄弧板；在工件V形坡口侧焊2‑3层，形成焊缝；翻转工件360°，用圆盘锯清理焊接根部，制作60°坡口后焊接1‑2层，进行预先RT检验；再次翻转工件360°，对焊缝进行清理，继续焊接，直至填满V形坡口，本发明可以实现确保产品品质，提高产品的良品率，有效的提高焊接效率，节约生产成本和时间。

Description

一种铝合金封头焊接方法
技术领域
本发明涉及一种焊接方法，更具体一点说，涉及一种铝合金封头焊接方法，属于焊接工艺领域。
背景技术
铝合金制的容器产品难焊接的是封头，特别是直径大、厚度大的封头最难焊接。上个世纪90年代初，杭州杭氧股份有限公司封头焊接采用φ4mm熔化极自动氩弧焊，虽然生产效率高，但因焊接时热输入量很大，焊缝金属晶粒粗大，塑性较差，经不起封头成形时的多次压鼓，因此封头焊缝及热影响区会开裂，有的甚至是大片开裂（穿）、多处开裂（穿）、整条开裂（穿），焊接返修很困难、很费工时，个别开裂（穿）太严重的封头，甚至要直接报废处理，而且大面积返修后的封头焊缝质量会下降、外观很差。
对此，杭州杭氧股份有限公司封头焊接改为采用φ1.6mm熔化极半自动氩弧焊，由于其采用的焊丝直径只有φ1.6mm，焊接时热输入量小，焊接厚度范围16mm-64mm封头，其焊缝塑性良好，不再有压裂问题，但其有生产效率低、很费焊材，压制后封头锅底部位全为连续、不规则裂纹等缺陷，返修需费很多工时等缺点。
目前，随之市场上空分产品等级在不断上升，对于铝合金制封头焊接技术也急需改进，因此，铝合金封头焊接方法是研发的必然趋势。
发明内容
为了解决上述现有技术问题，本发明提供具有能够有效的保证产品品质，提高产品生产效率等技术特点的一种铝合金封头焊接方法。
为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种铝合金封头焊接方法，其特征在于该焊接方法包括如下步骤：
1）焊前准备：准备两个材质为铝合金的工件，分别将工件一端切割加工成坡口面，且坡口面底部留有3-6mm厚的钝边，两个工件上的坡口面配合构成V形坡口，V形坡口的角度为60°；
2）清理V形坡口以及V形坡口两侧50-60mm范围内的区域，将两个工件摆设在水平工位上；
3）采用直径为3mm的焊丝，用焊机先点焊固定两个工件，在两个工件预焊缝的两端头分别焊接一块引熄弧板，所述引熄弧板尺寸相同；
4）在工件V形坡口侧焊2-3层，每层厚度为4-5mm，形成焊缝；
5）翻转工件，用圆盘锯清理焊接根部，至少挖深6mm，并制作60°坡口后焊接1-2层，每层厚度为 2-5mm，进行预先RT检验；
6）再次翻转工件，对步骤4）中的焊缝进行清理，然后继续焊接，直至填满V形坡口完成整条焊缝焊接。
作为一种改进，所述清理包括打磨、除锈、除杂、除油。
作为一种改进，当步骤3）中两个工件预焊缝较长时，先进行分段点焊固定。
作为一种改进，所述焊机带动焊丝尖端行走轨迹与V形坡口的中心线在焊接方向上的误差在±1.5mm。
作为一种改进，所述焊机焊接电流范围为380-450A。
作为一种改进，焊接采用氩弧焊。
作为一种改进，所述焊机型号为MZ100自动焊机， 3mm的焊丝采用ASME SFA-5.10标准。
作为一种改进，所述工件厚度小于25mm时，所述钝边厚度为3mm；所述工件厚度至少为25mm时，所述钝边厚度为6mm。
作为一种改进，所述铝合金封头厚度为16-64mm。
作为一种改进，所述坡口面与钝边间通过圆弧过渡。
有益效果：本发明的铝合金封头焊接方法通过使用特定种类、规格的焊材，规范结合操作步骤要求、参数条件，可以实现确保产品品质，提高产品的良品率，有效的提高焊接效率，节约生产成本和时间；封头焊缝根部结合理想，金属晶粒细化适中，获得满足封头焊缝质量要求的强度和塑性；利用细丝熔化极自动氩弧焊，通过符合ASME SFA-5.10标准的3mm焊丝，配以合理坡口形式及焊接规范，获得合适的焊接热输入量，使得封头焊缝根部结合理想，金属晶粒细化适中，获得满足封头焊缝质量要求的强度和塑性。
附图说明
图1 是本发明中V形坡口结构示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图，对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。
焊机设备，包括焊接电源、焊接小车、导轨、供气和控制系统。将用于自动焊φ4mm的时代MZ1000自动焊机送丝机构按φ3mm进行替换改装，作为细丝φ3mm自动焊的焊机。采用ASME SFA-5.10标准的φ3mm焊丝，工件v形坡口如图1所示，铝合金封头焊接方法具体步骤为：
1）明确图纸和技术要求、核对来料无误后方可加工，准备好工具、防护用具、检查焊机接地是否良好，操作时要穿好防护用品，操作现场5m内放置防风挡板，且不得放有易燃易爆物品，可以按图纸要求将工件组对（两个为一组），本申请焊前准备直接采取：准备两个材质为铝合金的工件，分别将工件一端切割加工成坡口面，且坡口面底部留有3-6mm厚的钝边3，如图1所示，两个工件上的坡口面配合构成V形坡口1，V形坡口1的角度为60°；
2）清理V形坡口1以及V形坡口1两侧50-60mm范围内的区域，将两个工件摆设在水平工位上；
3）采用直径为3mm的焊丝，用焊机先点焊固定两个工件，以防变形，并在两个工件预焊缝的两端头分别焊接一块引熄弧板，引熄弧板尺寸相同，引熄弧板使得焊接接头始端获得正常尺寸的焊缝截面，焊接完成后会切割掉；
4）在工件V形坡口1侧焊2-3层，每层厚度为4-5mm，形成初步的焊缝；
5）翻转工件，用圆盘锯清理焊接根部，至少挖深6mm，然后制作60°坡口后再进行焊接1-2层，形成底部焊缝4，然后进行预先RT检验；
6）再次翻转工件，对步骤4）中初步的焊缝进行清理，然后继续焊接，直至填满V形坡口完成整条焊缝2焊接；
完成整条焊缝2焊接的焊缝形状、尺寸、位置应符合技术要求；焊缝外观不得有咬边、未熔合、烧穿、焊瘤、漏焊等缺陷；不得有夹杂、气孔和裂纹等缺陷。
作为一种改进的实施例，所述清理包括打磨、除锈、除杂、除油，提高焊接的质量和效率。
作为一种改进的实施例，当步骤3）中两个工件预焊缝较长时，先进行分段点焊固定，以避免变形。
作为一种改进的实施例，焊接小车上的焊枪带动焊丝尖端行走轨迹与V形坡口1的中心线在焊接方向上的误差在±1.5mm，焊接均匀、牢固、美观。
作为一种改进的实施例，焊机焊接电流范围为380-450A，焊接速度为150mm/min-190mm/min，焊枪在焊缝v形坡口侧停留的时间为0.18-0.2s。
作为一种改进的实施例，焊接采用氩弧焊，焊接过程中采用的纯度为≥99％的氩气，气体的流量为25L/min。
作为一种改进的实施例，焊机型号为MZ100自动焊机， 3mm的焊丝采用ASME SFA-5.10标准。
作为一种改进的实施例，工件厚度小于25mm时，钝边3厚度优选为3mm；工件厚度至少为25mm时，钝边3厚度优选为6mm。
作为一种改进的实施例，铝合金封头厚度为16-64mm。
作为一种改进的实施例，所述坡口面与钝边3间通过圆弧过渡，使得焊接牢固、美观、易焊接。
最后，需要注意的是，本发明不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种铝合金封头焊接方法，其特征在于该焊接方法包括如下步骤：
1）焊前准备：准备两个材质为铝合金的工件，分别将工件一端切割加工成坡口面，且坡口面底部留有钝边，两个工件上的坡口面配合构成V形坡口，V形坡口的角度为60°；所述工件厚度小于25mm时，所述钝边厚度为3mm；所述工件厚度至少为25mm时，所述钝边厚度为6mm；
2）清理V形坡口以及V形坡口两侧50-60mm范围内的区域，将两个工件摆设在水平工位上；
3）采用直径为3mm的焊丝，用焊机先点焊固定两个工件，在两个工件预焊缝的两端头分别焊接一块引熄弧板，所述引熄弧板尺寸相同；
4）在工件V形坡口侧焊2-3层，每层厚度为4-5mm，形成焊缝；所述焊机带动焊丝尖端行走轨迹与V形坡口的中心线在焊接方向上的误差在±1.5mm；
5）翻转工件，用圆盘锯清理焊接根部，至少挖深6mm，并制作60°坡口后焊接1-2层，每层厚度为2-5mm，进行预先RT检验；
6）再次翻转工件，对步骤4）中的焊缝进行清理，然后继续焊接，直至填满V形坡口完成整条焊缝焊接； 焊机焊接电流范围为380-450A，焊接速度为150mm/min-190mm/min；焊接采用熔化极自动氩弧焊，焊接过程中采用的纯度为≥99％的氩气，气体的流量为25L/min；铝合金封头厚度为16-64mm。
2.根据权利要求1所述的一种铝合金封头焊接方法，其特征在于：所述清理包括打磨、除锈、除杂、除油。
3.根据权利要求1所述的一种铝合金封头焊接方法，其特征在于：当步骤3）中两个工件预焊缝较长时，先进行分段点焊固定。
4.根据权利要求1所述的一种铝合金封头焊接方法，其特征在于：所述焊机型号为MZ100自动焊机， 3mm的焊丝采用ASME SFA-5.10标准。
5.根据权利要求1所述的一种铝合金封头焊接方法，其特征在于：所述坡口面与钝边（3）间通过圆弧过渡。
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