CN111098006B - 一种铝合金罐车封头/罐体双面tig打底焊接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种铝合金罐车封头/罐体双面TIG打底焊接方法，包括铝合金封头与罐体通过TIG焊进行间断点焊连接的封头/罐体的一次焊接步骤，清理罐内、外焊道和焊道两侧的油污和氧化层步骤，打磨掉间断点焊焊缝前的双面TIG打底前处理步骤，即通过双面TIG打底焊对铝合金封头与罐体进行的二次焊接间断固定，最后是双面TIG打底焊接固定的步骤；其中，双面TIG打底焊的外侧焊接采用左焊法，双面TIG打底焊的内侧焊接采用右焊法，焊枪指向已形成的焊缝，若遇到二次固定焊段，需开坡口后再实施打底焊接。本发明通过行之有效的分步焊接，提高罐车封头与罐体间的打底焊接质量，使其满足机械行业标准中规定的常压罐焊接质量要求。

Description

一种铝合金罐车封头/罐体双面TIG打底焊接方法
技术领域
本发明属于焊接领域，具体涉及一种铝合金罐车封头/罐体双面TIG打底焊接方法。
背景技术
铝镁合金具有密度小、强度高、延展性好、外形美观、抗腐蚀能力强等优点，是危化品罐车罐体制作的理想材料。在罐车制作过程中，近似椭球形封头与罐体之间的联接常因应力集中并发溶液腐蚀而破坏。故封头与罐体之间的焊接是保证罐体质量的关键，其中封头焊缝的打底焊接更是重中之重。鉴于封头焊接位置的特殊性和铝合金材质的焊接特点，选择合适的打底焊接方法，对于保证罐车的焊缝质量至关重要。
双面双弧焊接技术凭借其热输入小、焊接变形小等特点，已广泛应用于铝合金焊接。其中，采用双面TIG焊（非熔化极惰性气体保护电弧焊接技术）对接头进行环形焊接，两个热源同步输入且热量集中，提高了焊接的熔透极限，增大熔深，可以不开坡口一次焊透，进而减小焊接次数，减轻焊接变形，改善焊接接头的微观性能和力学性能，且背面同步采用惰性气体保护，有效减少焊接缺陷。双面TIG打底焊接较常见的单面TIG打底焊接而言，可大大降低背面未熔合和气孔缺陷，故需要确定一种适用于铝合金罐车的双面TIG打底焊接方法。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种铝合金罐车封头/罐体双面TIG打底焊接方法，使用分步焊接降低焊接缺陷，使其满足机械行业标准中规定的常压罐焊接质量要求。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种铝合金罐车封头/罐体双面TIG打底焊接方法，其特征在于：具体步骤为：
步骤一、封头/罐体的一次焊接：铝合金封头与罐体通过TIG焊进行间断点焊连接，间断点焊连接的焊接电流为100~120A，焊接长度为25~35mm，焊接间断为140~160mm；
步骤二、清理油污和氧化层：清理罐内、外焊道和焊道两侧的油污和氧化层；
步骤三、封头/罐体的二次焊接：对封头与罐体还进行用于加固的封头/罐体的二次焊接，通过间断的双面TIG打底焊对铝合金封头与罐体进行二次焊接固定，二次焊接的双面TIG打底焊内侧焊接电流为110~150A，外侧焊接电流为130~170A，焊缝长度为25~30mm。
步骤四、封头/罐体的双面TIG打底焊接：封头/罐体的二次焊接后对一次焊接的间断点焊焊缝进行打磨，打磨后还采用连续的双面TIG打底焊方法焊接封头与罐体，焊接过程中外侧焊接填加焊丝，内侧焊接通过惰性氩气气体保护熔池。
进一步的，步骤二中，采用丙酮和钢丝刷清理油污和氧化层。
进一步的，步骤二中，焊道两侧的清理范围为15~25mm。
进一步的，步骤三和步骤四中，间断的双面TIG打底焊和连续的双面TIG打底焊的外侧焊接均采用左焊法，焊枪指向未焊接部位，焊枪与焊道夹角为75~95°；内侧焊接均采用右焊法，焊枪指向已形成的焊缝，焊枪与焊道夹角为75~95°。
进一步的，步骤三和步骤四中，外侧焊接和内侧焊接还均采用上坡焊。
进一步的，步骤三和步骤四中，内侧焊接与外侧焊接的内、外电弧错位小于等于5mm。
进一步的，步骤四中封头/罐体的双面TIG打底焊接和步骤三中二次焊接相重叠的焊段，还需在二次焊接的焊缝处开设2~3mm的坡口，并在坡口处进行连续的双面TIG打底焊接。
本发明的有益效果为：
1、本发明的一种铝合金罐车封头/罐体双面TIG打底焊接方法，在封头与罐体自身形成的I型坡口上进行双面TIG打底焊接，方法可靠，能够有效减少焊接次数，进而使焊接变形量较小；
2、在双面TIG打底焊中，铝合金罐车封头/罐体的内、外侧焊接均采用上坡焊，罐体外侧焊接保证金属焊丝填充熔池，罐体内侧焊接利用焊枪热源加热，焊接过程中的外加氩气流动带来冷却效应，使得铝合金罐车封头/罐体内外焊缝成型后，整体形状均匀平滑；对焊接后的焊缝进行外观检查，未发现裂纹、未熔合、气孔 、焊瘤等缺陷，检查合格后对焊缝全长的10%、T型接头的100%进行X射线探伤检验，按照标准III级片要求，本次双面TIG焊接接头一次探伤合格率在95%以上，满足机械行业标准中规定的常压罐焊接质量要求。
附图说明
图1 是本发明的铝合金罐车封头/罐体对接接头的I型坡口；
图2 是本发明的铝合金罐车封头/罐体双面TIG焊接位置示意图。
其中，图中各标号为：1、封头；2、罐体；3、I型坡口；4、焊枪；5、焊丝。
具体实施方式
为了本领域的技术人员能够更好地理解本发明所提供的技术方案，下面结合具体实施例进行阐述。
实施例1
图1 是本发明的铝合金罐车封头1/罐体2对接接头的I型坡口3示意图，使用双面TIG打底焊接技术，对厚度为5mm的罐体2和厚度为6mm 的封头1组成的I型坡口3进行焊接，对接间隙3~4mm，外侧错边量保持在<1mm。
在焊接过程中，首先使用TIG焊将封头1与罐体2间进行间断点焊连接固定的一次焊接，焊接长度25~35mm，间断140~160mm；随后采用丙酮和不锈钢碗形钢丝刷清理罐内、外侧焊道及焊道两侧15~25mm内；图2 是本发明的铝合金罐车封头1/罐体2双面TIG焊接位置示意图，在使用合金锯片将原间断组对焊缝打磨掉前，先进行二次TIG打底焊接固定，焊缝长度控制在25~30mm。外侧焊接左焊法的焊枪4与焊道夹角为75~95°，内侧焊接右焊法的焊枪4与焊道夹角也保持在75~95°，二次焊接起到固定作用，二次焊接后进行连续的双面TIG打底焊接；最后进行的罐车封头与罐体的双面TIG打底焊接方法，具体焊接参数和焊接位置同前一步二次TIG打底焊接固定，若遇到二次固定焊段，需使用合金锯片开2-3mm坡口后，再实施双面TIG打底焊接。在完成一段封头1/罐体2焊接后，还将罐体2旋转到合适位置继续施焊，焊接的外侧焊缝高度低于母材0.8~1.2 mm，内侧焊缝余高基本控制在0.8~1.2 mm。
其中，双面TIG打底焊的焊接参数为：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
对焊接好的铝合金罐车封头1/罐体2接头进行X射线探伤检验，按照标准III级片要求，本次焊接接头一次探伤合格率达95%。
实施例2
使用发明的双面TIG打底焊接方法，对厚度为5mm的罐体2和厚度为6mm 的封头1组成的I型坡口3进行焊接，对接间隙3~4mm，外侧错边量保持在<1mm。先使用TIG焊将封头1与罐体2间进行间断点焊连接固定，焊接长度25~30mm，间断140~150mm；随后采用丙酮和不锈钢碗形钢丝刷清理罐内、外侧焊道及焊道两侧15~25mm内；在使用合金锯片将原间断组对焊缝打磨掉前，先进行二次TIG双面打底焊接固定，焊缝长度控制在25~35mm，外侧焊接左焊法的焊枪4与焊道夹角为75~95°，内侧焊接右焊法的焊枪4与焊道夹角也保持在75~95°；最后进行罐车封头与罐体的双面TIG打底焊接方法，具体焊接参数和焊接位置同前一步二次TIG打底焊接固定，若遇到二次固定焊段，需使用合金锯片开2-3mm坡口后，再实施打底焊接。针对上述实验对象和前提条件，其中，双面TIG打底焊的焊接参数为：
Figure 70263DEST_PATH_IMAGE002
对焊接好的铝合金罐车封头1/罐体2接头进行X射线探伤检验，按照标准III级片要求，本次焊接接头一次探伤合格率达96%。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种铝合金罐车封头/罐体双面TIG打底焊接方法，其特征在于：具体步骤为：
步骤一、封头/罐体的一次焊接：铝合金封头与罐体通过TIG焊进行间断点焊连接，间断点焊连接的焊接电流为100~120A，焊接长度为25~35mm，焊接间断为140~160mm；
步骤二、清理油污和氧化层：清理罐内、外焊道和焊道两侧的油污和氧化层；
步骤三、封头/罐体的二次焊接：对封头与罐体还进行用于加固的封头/罐体的二次焊接，通过间断的双面TIG打底焊对铝合金封头与罐体进行二次焊接固定，二次焊接的双面TIG打底焊内侧焊接电流为110~150A，外侧焊接电流为130~170A，焊缝长度为25~30mm；
步骤四、封头/罐体的双面TIG打底焊接：封头/罐体的二次焊接后对一次焊接的间断点焊焊缝进行打磨，打磨后还采用连续的双面TIG打底焊方法焊接封头与罐体，焊接过程中外侧焊接填加焊丝，内侧焊接通过惰性氩气气体保护熔池；
步骤三和步骤四中，间断的双面TIG打底焊和连续的双面TIG打底焊的外侧焊接均采用左焊法，焊枪指向未焊接部位，焊枪与焊道夹角为75~95°；内侧焊接均采用右焊法，焊枪指向已形成的焊缝，焊枪与焊道夹角为75~95°；
步骤三和步骤四中，内侧焊接与外侧焊接的内、外电弧错位小于等于5mm；步骤四中封头/罐体的双面TIG打底焊接和步骤三中二次焊接相重叠的焊段，还需在二次焊接的焊缝处开设2~3mm的坡口，并在坡口处进行连续的双面TIG打底焊接。
2.根据权利要求1所述的一种铝合金罐车封头/罐体双面TIG打底焊接方法，其特征在于：步骤二中，采用丙酮和钢丝刷清理油污和氧化层。
3.根据权利要求1或2所述的一种铝合金罐车封头/罐体双面TIG打底焊接方法，其特征在于：步骤二中，焊道两侧的清理范围为15~25mm。
4.根据权利要求1所述的一种铝合金罐车封头/罐体双面TIG打底焊接方法，其特征在于：步骤三和步骤四中，外侧焊接和内侧焊接还均采用上坡焊。
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