CN114101864A - Gis壳体精密焊接工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供GIS壳体精密焊接工艺，涉及GIS壳体精密焊接技术领域。GIS壳体精密焊接工艺，包括以下步骤：步骤一、焊前准备：清除GIS壳体工件焊口及焊丝表面的氧化膜和油污，步骤二、垫板的放置：使用垫板托住熔池及GIS壳体工件，步骤三、焊前预热：对GIS壳体工件进行焊前预热，步骤四、焊接处理：使用氩弧焊对GIS壳体工件进行焊接处理，步骤五、焊后处理：用热水冲刷焊接后的GIS壳体表面。通过对GIS壳体工件表面使用丙酮有机溶剂擦拭，并用铜丝刷子打磨和刮刀刮削坡口，可有效地防止焊接时氧化膜产生的气孔，避免因GIS壳体的表面有氧化铝薄膜，导致焊缝处形成气孔，影响GIS壳体焊接的精密度，通过GIS壳体工件焊接前的预加热处理，可增加GIS壳体工件的热量。
Description
技术领域
本发明涉及GIS壳体精密焊接技术领域，具体为GIS壳体精密焊接工艺。
背景技术
GIS是气体绝缘全封闭组合电器的简称，GIS设备随着科技的不断发展，已经广泛地运用在各个领域，GIS壳体不仅在高压、超高压领域被广泛应用，而且在特高压领域也被使用，GIS壳体具有结构紧凑、占地面积小、可靠性高、配置灵活、安装方便、安全性强、环境适应能力强，维护工作量小等特点。GIS设备自实用化以来，已广泛运行于世界各地。
GIS壳体使用的材质一般为铝合金，铝合金表面有一层难熔的氧化铝薄膜，熔点较高，氧化铝膜吸附较多结晶水，故焊接时会在焊缝处形成气孔，影响GIS壳体焊接的精密度，铝的导热系数和比热均比钢大一倍多，焊接时，大量的热量能够迅速传导到基体金属内部，导致能量除消耗于熔化金属熔池外，还要有更多的热量无谓消耗于金属其他部位。
发明内容
本发明提供的发明目的在于提供GIS壳体精密焊接工艺，通过对GIS壳体工件表面使用丙酮有机溶剂擦拭，并用铜丝刷子打磨和刮刀刮削坡口，可有效地防止焊接时氧化膜产生的气孔，避免因GIS壳体的表面有氧化铝薄膜，导致焊缝处形成气孔，影响GIS壳体焊接的精密度，通过GIS壳体工件焊接前的预加热处理，可增加GIS壳体工件的热量，避免焊接时，大量的热量能够迅速传导到基体金属内部，导致能量除消耗于熔化金属熔池外，还要有更多的热量无谓消耗于金属其他部位。
为了实现上述耐水性低、抗压强度低，本发明提供如下技术方案：GIS壳体精密焊接工艺，包括以下步骤：
步骤一、焊前准备：清除GIS壳体工件焊口及焊丝表面的氧化膜和油污。
步骤二、垫板的放置：使用垫板托住熔池及GIS壳体工件。
步骤三、焊前预热：对GIS壳体工件进行焊前预热。
步骤四、焊接处理：使用氩弧焊对GIS壳体工件进行焊接处理。
步骤五、焊后处理：用热水冲刷焊接后的GIS壳体表面。
步骤六、GIS壳体探伤：使用超声波探伤对GIS壳体检查。
进一步的，所述步骤一中，所述GIS壳体工件焊口及焊丝表面去油污可使用丙酮有机溶剂擦拭表面，再使用0.14～0.2mm的铜丝刷子刷其表面，直至露出金属光泽。
进一步的，所述步骤一中，所述铜丝刷子刷完GIS壳体工件焊口后，再用刮刀刮削坡口端面和焊缝两侧20mm范围的GIS壳体工件，将坡口下端刮去一个倒V形的小坡口。
进一步的，所述步骤二中，所述垫板采用石墨板，所述垫板表面开有圆弧形槽，以保证焊缝反面的成型。
进一步的，所述步骤三中，所述GIS壳体工件的厚度为10～15mm可进行焊前预热，所述GIS壳体工件的预热温度为105℃～210℃，所述GIS壳体工件可使用氧一乙炔焰进行预加热处理。
进一步的，所述步骤四中，所述氩弧焊采用的是钨极氩弧焊，所述钨极氩弧焊就是以氩气作为保护气体，钨极作为不熔化极，借助钨电极及焊件之间产生的电弧，加热熔化母材实现焊接的方法。
进一步的，所述步骤四中，所述GIS壳体工件焊接时，应选择中性焰、微碳化焰，焊丝添加要均匀。
进一步的，所述步骤五中，所述GIS壳体热水冲刷完成后，需将所述GIS壳体放置到铬酐水溶液中浸泡5～12min。
进一步的，所述步骤五中，所述铬酐水溶液的温度为55℃～85℃，所述铬酐水溶液的浓度为2％～3％。
进一步的，所述步骤六中，所述超声波探伤能够快速便捷、无损伤、精确地进行工件内部多种缺陷的检测、定位、评估和诊断。
本发明提供了GIS壳体精密焊接工艺，具备以下有益效果：通过对GIS壳体工件表面使用丙酮有机溶剂擦拭，并用铜丝刷子打磨和刮刀刮削坡口，可有效地防止焊接时氧化膜产生的气孔，避免因GIS壳体的表面有氧化铝薄膜，导致焊缝处形成气孔，影响GIS壳体焊接的精密度，通过GIS壳体工件焊接前的预加热处理，可增加GIS壳体工件的热量，避免焊接时，大量的热量能够迅速传导到基体金属内部，导致能量除消耗于熔化金属熔池外，还要有更多的热量无谓消耗于金属其他部位。
附图说明
图1为本发明GIS壳体精密焊接工艺的流程图。
具体实施方式
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：GIS壳体精密焊接工艺，包括以下步骤：
步骤一、焊前准备：清除GIS壳体工件焊口及焊丝表面的氧化膜和油污。
步骤二、垫板的放置：使用垫板托住熔池及GIS壳体工件。
步骤三、焊前预热：对GIS壳体工件进行焊前预热。
步骤四、焊接处理：使用氩弧焊对GIS壳体工件进行焊接处理。
步骤五、焊后处理：用热水冲刷焊接后的GIS壳体表面。
步骤六、GIS壳体探伤：使用超声波探伤对GIS壳体检查。
具体的，步骤一中，GIS壳体工件焊口及焊丝表面去油污可使用丙酮有机溶剂擦拭表面，再使用0.14～0.2mm的铜丝刷子刷其表面，直至露出金属光泽。
具体的，步骤一中，铜丝刷子刷完GIS壳体工件焊口后，再用刮刀刮削坡口端面和焊缝两侧20mm范围的GIS壳体工件，将坡口下端刮去一个倒V形的小坡口。
具体的，步骤二中，垫板采用石墨板，垫板表面开有圆弧形槽，以保证焊缝反面的成型。
具体的，步骤三中，GIS壳体工件的厚度为10～15mm可进行焊前预热，GIS壳体工件的预热温度为105℃～210℃，GIS壳体工件可使用氧一乙炔焰进行预加热处理。
具体的，步骤四中，氩弧焊采用的是钨极氩弧焊，钨极氩弧焊就是以氩气作为保护气体，钨极作为不熔化极，借助钨电极及焊件之间产生的电弧，加热熔化母材实现焊接的方法。
具体的，步骤四中，GIS壳体工件焊接时，应选择中性焰、微碳化焰，焊丝添加要均匀。
具体的，步骤五中，GIS壳体热水冲刷完成后，需将GIS壳体放置到铬酐水溶液中浸泡5～12min。
具体的，步骤五中，铬酐水溶液的温度为55℃～85℃，铬酐水溶液的浓度为2％～3％。
具体的，步骤六中，超声波探伤能够快速便捷、无损伤、精确地进行工件内部多种缺陷的检测、定位、评估和诊断。
实施例的方法进行检测分析，并与现有技术进行对照，得出如下数据：
表1：检测分析表
| 精密度 | 能量消耗 | |
| 实施例 | 较高 | 较小 |
| 现有技术 | 较低 | 较大 |
根据上述表格数据可以得出，当使用实施例时，通过对GIS壳体工件表面使用丙酮有机溶剂擦拭，并用铜丝刷子打磨和刮刀刮削坡口，可有效地防止焊接时氧化膜产生的气孔，避免因GIS壳体的表面有氧化铝薄膜，导致焊缝处形成气孔，影响GIS壳体焊接的精密度，通过GIS壳体工件焊接前的预加热处理，可增加GIS壳体工件的热量，避免焊接时，大量的热量能够迅速传导到基体金属内部，导致能量除消耗于熔化金属熔池外，还要有更多的热量无谓消耗于金属其他部位。
本发明提供了GIS壳体精密焊接工艺，包括以下步骤：步骤一、焊前准备：清除GIS壳体工件焊口及焊丝表面的氧化膜和油污，GIS壳体工件焊口及焊丝表面去油污可使用丙酮有机溶剂擦拭表面，再使用0.14～0.2mm的铜丝刷子刷其表面，直至露出金属光泽，可去除GIS壳体工件上的氧化层，避免焊接时会出现气孔，通过铜丝刷子，可防止焊接时进入熔池会产生夹渣缺陷，铜丝刷子刷完GIS壳体工件焊口后，再用刮刀刮削坡口端面和焊缝两侧20mm范围的GIS壳体工件，将坡口下端刮去一个倒V形的小坡口，可防止坡口下端处氧化膜产生的气孔，步骤二、垫板的放置：使用垫板托住熔池及GIS壳体工件，垫板采用石墨板，垫板表面开有圆弧形槽，以保证焊缝反面的成型，通过垫板，可起到支撑的作用，避免GIS壳体工件焊接时，焊缝金属容易产生下塌现象，步骤三、焊前预热：对GIS壳体工件进行焊前预热，GIS壳体工件的厚度为10～15mm可进行焊前预热，GIS壳体工件的预热温度为105℃～210℃，GIS壳体工件可使用氧一乙炔焰进行预加热处理，通过GIS壳体工件焊接前的预加热处理，可增加GIS壳体工件的热量，避免焊接时，大量的热量能够迅速传导到基体金属内部，导致能量除消耗于熔化金属熔池外，还要有更多的热量无谓消耗于金属其他部位，步骤四、焊接处理：使用氩弧焊对GIS壳体工件进行焊接处理，氩弧焊采用的是钨极氩弧焊，钨极氩弧焊就是以氩气作为保护气体，钨极作为不熔化极，借助钨电极及焊件之间产生的电弧，加热熔化母材实现焊接的方法，氩弧焊又称氩气体保护焊.就是在电弧焊的周围通上氩弧保护性气体，将空气隔离在焊区之外，防止焊区的氧化，同时，电弧中的热量不易散失，使焊接电弧燃烧稳定，热量集中，有利于焊接的进行，GIS壳体工件焊接时，应选择中性焰、微碳化焰，焊丝添加要均匀，GIS壳体工件焊接时选用合适的焊接速度，在焊接终了和焊接中途停顿时，应慢慢撤离焊接火焰，使熔池缓慢冷却，从而使气体充分从熔池中逸出，减少气孔的产生，在焊接方向上，焊枪角度一般控制在90°左右，过大和过小都会造成焊接缺陷，焊枪角度过大会造成气体保护不充分而产生气孔，角度过小还有可能使液铝达到电弧前端，使电弧不能直接作用于焊缝而产生未熔合，步骤五、焊后处理：用热水冲刷焊接后的GIS壳体表面，GIS壳体热水冲刷完成后，需将GIS壳体放置到铬酐水溶液中浸泡5～12min，铬酐水溶液的温度为55℃～85℃，铬酐水溶液的浓度为2％～3％，可防止残存焊剂和焊渣会破坏铝表面的钝化膜，步骤六、GIS壳体探伤：使用超声波探伤对GIS壳体检查，超声波探伤能够快速便捷、无损伤、精确地进行工件内部多种缺陷的检测、定位、评估和诊断，超声波探伤是利用超声能透入金属材料的深处，并由一截面进入另一截面时，在界面边缘发生反射的特点来检查零件缺陷的一种方法，当超声波束自零件表面由探头通至金属内部，遇到缺陷与零件底面时就分别发生反射波来，在荧光屏上形成脉冲波形，根据这些脉冲波形来判断缺陷位置和大小，通过对GIS壳体工件表面使用丙酮有机溶剂擦拭，并用铜丝刷子打磨和刮刀刮削坡口，可有效地防止焊接时氧化膜产生的气孔，避免因GIS壳体的表面有氧化铝薄膜，导致焊缝处形成气孔，影响GIS壳体焊接的精密度。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.GIS壳体精密焊接工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、焊前准备：清除GIS壳体工件焊口及焊丝表面的氧化膜和油污；
S2、垫板的放置：使用垫板托住熔池及GIS壳体工件；
S3、焊前预热：对GIS壳体工件进行焊前预热；
S4、焊接处理：使用氩弧焊对GIS壳体工件进行焊接处理；
S5、焊后处理：用热水冲刷焊接后的GIS壳体表面；
S6、GIS壳体探伤：使用超声波探伤对GIS壳体检查。
2.根据权利要求1所述的GIS壳体精密焊接工艺，其特征在于，所述步骤S1中，所述GIS壳体工件焊口及焊丝表面去油污可使用丙酮有机溶剂擦拭表面，再使用0.14～0.2mm的铜丝刷子刷其表面，直至露出金属光泽。
3.根据权利要求2所述的GIS壳体精密焊接工艺，其特征在于，所述步骤S1中，所述铜丝刷子刷完GIS壳体工件焊口后，再用刮刀刮削坡口端面和焊缝两侧20mm范围的GIS壳体工件，将坡口下端刮去一个倒V形的小坡口。
4.根据权利要求3所述的GIS壳体精密焊接工艺，其特征在于，所述步骤S2中，所述垫板采用石墨板，所述垫板表面开有圆弧形槽，以保证焊缝反面的成型。
5.根据权利要求4所述的GIS壳体精密焊接工艺，其特征在于，所述步骤S3中，所述GIS壳体工件的厚度为10～15mm可进行焊前预热，所述GIS壳体工件的预热温度为105℃～210℃，所述GIS壳体工件可使用氧一乙炔焰进行预加热处理。
6.根据权利要求5所述的GIS壳体精密焊接工艺，其特征在于，所述步骤S4中，所述氩弧焊采用的是钨极氩弧焊，所述钨极氩弧焊就是以氩气作为保护气体，钨极作为不熔化极，借助钨电极及焊件之间产生的电弧，加热熔化母材实现焊接的方法。
7.根据权利要求6所述的GIS壳体精密焊接工艺，其特征在于，所述步骤S4中，所述GIS壳体工件焊接时，应选择中性焰、微碳化焰，焊丝添加要均匀。
8.根据权利要求7所述的GIS壳体精密焊接工艺，其特征在于，所述步骤S5中，所述GIS壳体热水冲刷完成后，需将所述GIS壳体放置到铬酐水溶液中浸泡5～12min。
9.根据权利要求8所述的GIS壳体精密焊接工艺，其特征在于，所述步骤S5中，所述铬酐水溶液的温度为55℃～85℃，所述铬酐水溶液的浓度为2％～3％。
10.根据权利要求9所述的GIS壳体精密焊接工艺，其特征在于，所述步骤S6中，所述超声波探伤能够快速便捷、无损伤、精确地进行工件内部多种缺陷的检测、定位、评估和诊断。
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