CN113500272A - 异种铝合金tip-tig自动焊焊接工艺 - Google Patents

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张金宝
李兴康
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Abstract

本发明涉及异种铝合金焊接技术领域，具体公开了一种异种铝合金TIP‑TIG自动焊焊接工艺，包括如下步骤：完成螺旋焊管及铸件法兰坡口的清理后，采用撑圆工装进行装焊，保证焊缝间隙、错边量满足焊接要求；采用Φ5 ER4043焊条手工TIG焊先在内焊缝点固焊4点，然后卸掉撑圆工装，完成剩余点固焊点的点焊；完成焊前清理，采用十字臂焊接专机配合滚轮架，利用TIP‑TIG送丝机构，实现自动焊单面焊双面成型焊接工艺（背面无衬垫），焊缝背面不做处理。本发明提高了800‑1100kV铸焊母线壳体焊接质量和焊接效率，X射线、超声波探伤一次交检合格率达到95%，实现了焊接自动化，提高生产效率30%以上。

Description

异种铝合金TIP-TIG自动焊焊接工艺
技术领域
本发明涉及异种铝合金焊接技术领域，具体涉及一种异种铝合金TIP-TIG自动焊焊接工艺。
背景技术
近几年，800-1100kV高电压等级的GIS产品需求量大，且质量要求高，必须同时满足X射线、超声波探伤二级合格要求，目前整个行业里面普遍采用手工TIG焊接工艺，焊接质量因操作者操作技能和状态影响较大，焊接质量不稳定，尤其在夏天高温高湿环境下，质量问题较突出，且手工TIG焊接生产效率较低。目前没有很好的解决办法。
目前TIP-TIG焊接工艺主要应用在钢铁熔覆堆焊、石油管道复合管道焊接等行业，且均为手工焊接，无自动焊应用。自动TIP-TIG焊接工艺是在常规手工TIG焊基础上增加高频振动的TIP-TIG自动送丝机构，采用十字臂焊接专机配合滚轮架，实现自动焊单面焊双面成型焊接工艺（背面无衬垫），焊缝背面不做处理。高频振动的焊丝对焊接熔池液态金属产生强有力的搅动作用，可以改善焊缝金属的冶金效果，有利于气孔、夹杂的逸出，从而提升焊接质量，并提高焊接生产效率，实现了焊接自动化，。自动TIP-TIG焊接工艺给铸焊环缝焊接问题提供了一个解决思路和方向。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种异种铝合金TIP-TIG自动焊焊接工艺，可有效提高800-1100kV 铸焊母线壳体焊接质量及生产效率，实现了焊接自动化，将大大释放铸焊母线壳体产能。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
异种铝合金TIP-TIG自动焊焊接工艺，包括如下步骤：
S1、工件装焊
S11、装焊前采用钢丝轮清理螺旋焊管及铸件法兰坡口内外50mm范围，然后用风管吹尽灰尘，再用酒精清洗；钝边须采用钢丝轮或风动铣刀清理至露出金属光泽；
S12、采用撑圆工装进行装焊，保证焊缝间隙、错边量满足焊接要求，其中，根部间隙为0～0.3mm，焊缝错边量≤0.3mm；
S13、采用Φ5 ER4043焊条手工TIG焊先在内焊缝点固焊4点，然后卸掉撑圆工装，继续点焊；其中，内焊缝点固焊长度50mm,间隔200mm,焊点不得少于10点；点固焊点要有余高，不得产生裂纹、气孔、夹渣、未熔和等缺陷；
S2、焊接
S21、焊前清理：采用风动铣刀清理外环缝坡口内焊点，保证坡口面光整一致；采用钢丝轮清理内、外环缝及50mm范围内至露出金属光泽，然后用风管吹尽灰尘，再用酒精清洗；
S22、两层两道焊接
打底焊采用十字臂焊接专机配合滚轮架，利用TIP-TIG送丝机构，实现自动焊单面焊双面成型焊接工艺（背面无衬垫），焊缝背面不做处理；其中，焊丝牌号ER4043，焊丝直径Φ1.6 mm，焊接电流260～300 A，焊接电压19～21 V，送丝速度2500～3000 mm/min，焊接速度120～140 mm/min；
盖面焊：焊丝牌号ER4043，焊丝直径Φ1.6 mm，焊接电流290～330 A，焊接电压20～22 V，送丝速度5000～7000 mm/min，焊接速度140～160mm/min；
其中，所有焊缝必须达到X射线、超声波探伤二级合格。
本发明通过引入新焊接技术TIP-TIG工艺，解决铸焊异种铝合金X射线、超声波检测一次合格率低的问题，提高了800-1100kV 铸焊母线壳体焊接质量和焊接效率，X射线、超声波探伤一次交检合格率达到95%，提高生产效率30%以上，实现了焊接自动化，制造难度降低，对焊工的技能要求降低，操作简单。
附图说明
图1为产品零件图；
图2为焊接接头图；
图3为焊接状态示意图。
图4为图3中I的放大图。
图中：1-铸件法兰--ZLSi7Mg-T6；2-螺旋焊管--5754-H111；3-焊缝；4-钝边1mm，根部间隙：0～0.3mm。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
母材型号：铸件法兰--ZLSi7Mg-T6；螺旋焊管--5754-H111；接头形式：V型坡口环缝对接；工件尺寸：Φ896mm；母材厚度：8mm；坡口角度：70º；钝边:1mm。
一、工件装焊
1、装焊前采用钢丝轮清理螺旋焊管及铸件法兰坡口内外50mm范围，然后用风管吹尽灰尘，再用酒精清洗；钝边必须采用钢丝轮或风动铣刀清理露出金属光泽；
2、采用撑圆工装进行装焊，保证焊缝间隙、错边量满足焊接要求：根部间隙：0～0.3mm；焊缝错边量：≤0.3mm。
3、采用Φ5 ER4043焊条手工TIG焊先在内焊缝点固焊4点，然后卸掉撑圆工装，继续点焊；其中，内焊缝点固焊长度50mm,间隔200mm,焊点不得少于10点；点固焊点要有余高，不得产生裂纹、气孔、夹渣、未熔和等缺陷。
二、焊接
打底焊采用十字臂焊接专机配合滚轮架，利用TIP-TIG送丝机构，实现自动焊单面焊双面成型焊接工艺（背面无衬垫），焊缝背面不做处理；其中，焊丝牌号ER4043，焊丝直径Φ1.6 mm，焊接电流260～300 A，焊接电压19～21 V，送丝速度2500～3000 mm/min，焊接速度120～140 mm/min；
盖面焊：焊丝牌号ER4043，焊丝直径Φ1.6 mm，焊接电流290～330 A，焊接电压20～22 V，送丝速度5000～7000 mm/min，焊接速度140～160mm/min；
其中，所有焊缝必须达到X射线、超声波探伤二级合格。
本发明通过引入新焊接技术TIP-TIG工艺，解决了铸焊异种铝合金X射线、超声波探伤检测一次合格率低的问题，X射线、超声波探伤一次交检合格率达到95%，实现了焊接自动化，提高生产效率30%以上，将大大释放铸焊母线壳体产能。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.异种铝合金TIP-TIG自动焊焊接工艺，其特征在于：包括如下步骤：
S1、工件装焊
S11、装焊前采用钢丝轮清理螺旋焊管及铸件法兰坡口内外50mm范围，然后用风管吹尽灰尘，再用酒精清洗；钝边须采用钢丝轮或风动铣刀清理至露出金属光泽；
S12、采用撑圆工装进行装焊，保证焊缝间隙、错边量满足焊接要求，其中，根部间隙为0～0.3mm，焊缝错边量≤0.3mm；
S13、采用Φ5 ER4043焊条手工TIG焊先在内焊缝点固焊4点，然后卸掉撑圆工装，继续点焊；其中，内焊缝点固焊长度50mm,间隔200mm,焊点不得少于10点；点固焊点要有余高，不得产生裂纹、气孔、夹渣、未熔和；
S2、焊接
S21、焊前清理：采用风动铣刀清理外环缝坡口内焊点，保证坡口面光整一致；采用钢丝轮清理内、外环缝及50mm范围内至露出金属光泽，然后用风管吹尽灰尘，再用酒精清洗；
S22、两层两道焊接
打底焊采用十字臂焊接专机配合滚轮架，利用TIP-TIG送丝机构，实现自动焊单面焊双面成型焊接工艺（背面无衬垫），焊缝背面不做处理；其中，焊丝牌号ER4043，焊丝直径Φ1.6mm，焊接电流260～300 A，焊接电压19～21 V，送丝速度2500～3000 mm/min，焊接速度120～140 mm/min；
盖面焊：焊丝牌号ER4043，焊丝直径Φ1.6 mm，焊接电流290～330 A，焊接电压20～22V，送丝速度5000～7000 mm/min，焊接速度140～160mm/min；
其中，所有焊缝必须达到X射线、超声波探伤二级合格。
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