封闭铝母线氩弧焊接工法

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1、封闭铝母线氩弧焊工法中国水利水电第八工程局（主要完成人：李建军肖可畏曾辉）1前言由于铝元素的化学性质较为活泼，还原性较强，容易被氧化，所以在这类材料的焊接施工当中通常都采用惰性气体保护焊。目前，工业上通常采用的惰性气体有氩气和氦气，在这两种惰性气体之中，氩气的价格较为便宜，使用也更加广泛，因而对于封闭铝母线的焊接，一般均采用氩弧焊进行焊接。随着焊接设备、焊接应用水平、焊接操作水平的提高，封闭母线的焊接经历了TIG焊、MIG焊到熔化极脉冲氩弧焊的演变过程，实践证明，熔化极脉冲氩弧焊具有易操作、质量好、效率高、飞溅小等优点，因而越来越广泛地应用到封闭母线的焊接施工中。2工法特点TIG焊、M

2、IG焊、脉冲MIG焊都属于氩弧焊的范畴，其中TIG焊的实际应用最早，设备亦最简单，效率最低，而MIG焊、脉冲MIG焊均属于半自动焊，设备较为复杂，尤其是脉冲弧焊电源，设备更加复杂，价格也较昂贵，但是与TIG焊、普通的气体保护焊电源相比，其优势十分明显，具体表现在以下方面：1）更加适合于全位置焊接；2）由于采用了脉冲电源，容易实现喷射过渡，飞溅极小，而采用短路过渡时飞溅较大，电弧燃烧不稳定；3）熔池温度低，体积小，容易控制熔池的体积与温度，焊缝成型美观，焊接质量好；4）操作更加容易掌握，尤其是在焊接仰焊位置时，其优势十分明显；5）与TIG焊相比，由于采用焊丝作电极，焊接电流大大增加，因而

3、熔深大，熔敷速度快，焊接效率高，施工周期短；6）采用直流反接，焊接铝及其合金时有良好的阴极雾化作用；7）电弧加热集中，热影响区小，焊接应力与变形较小。3适用范围81）适用于电力行业制作、安装和检修35kV及以下发电设备、500kV及以下送、配电设备各类（矩形、槽形、管形等）铝母线焊接。2）适用于纯铝、铝镁合金、铝锰合金等材料制成的母线焊接工作。3）其它铝合金材料制成的母线可参照执行。4工艺原理熔化极脉冲氩弧焊是采用焊丝作为电极及填充金属，利用焊丝和工件之间的电弧热，将工件和焊丝加热至熔化状态，使焊件达到原子间结合，并且用氩气作为电弧介质和保护气体，来保护电弧和焊接区，并采用脉冲弧焊电源

4、作为焊接电源的一种电弧焊方法。熔化极脉冲氩弧焊的电流由两部分组成：维弧电流和脉冲电流。只要脉冲峰值电流大于临界电流，即能实现喷射过渡，而其平均电流大大低于临界电流，因而焊接热输入量低，对工件加热程度小，焊接变形小。5工艺流程及操作要点5.1工艺流程封闭母线焊接施工流程为：坡口清理→焊前加固→预热→焊接→检验→返修（如有）→质量评定。5.2操作要点5.2.1在铝母线拼装就位后，首先进行坡口清理：对于氧化膜可用角磨机装上抛光球进行清除，而如果坡口面及其两侧有油污，则可用酒精或丙酮进行擦拭，可较好地清除焊接区域的氧化膜和油垢，为焊接质量打下良好的基础。清理后的焊件应立即进行焊接工作，其间隔时

5、间不应超过24小时。5.2.3按照焊接工艺评定确定的预热温度对母材进行预热和烘干焊材，以减少氢的来源。5.2.4按照焊接工艺评定和规范参数进行焊接。焊接时先焊导体，导体焊接完毕且外观检查和无损检测符合安装说明书和有关国家标准要求后再进行外壳焊接，最后进行短路板焊接。1采用脉冲MIG焊接，直流反接，电弧阴极雾化作用好，清理氧化膜十分有效。2选用与母材化学成分相同相似的焊丝。3采用高纯度氩气（Ar＞99.99%，严格控制杂质水含量）保护。4选用大号喷嘴、层流气态保护。85根据焊接位置和板厚选择适当的规范参数：焊接电流、电弧电压、焊丝干伸长、气体流量等。根据焊接条件选定相应板厚的焊接电流，然

6、后根据下列公式计算焊接电压：当焊接电流<300A时：焊接电压=（0.04倍焊接电流+16±1.5）伏；当焊接电流>300A时：焊接电压=（0.04倍焊接电流+20±2）伏。6熔化极脉冲氩弧焊的工作过程按焊枪开关→提前送气→慢送丝→引弧成功后正常送丝→（根据收弧工作方式焊接）→停止焊接瞬间，焊机继续工作0.1～0.2秒将焊丝进行回烧，焊机输出低电压（12～14V）消融球以利再次引弧→滞后停气。7由于铝及其合金硬度低，刚性小，容易出现焊丝打折现象，应特别注意导电咀堵塞。8由于铝及其合金熔点低，熔深大，应注意控制熔池温度，尤其焊接薄板时应预防烧穿。5.2.4焊接完成后按照图纸和设计要求进行焊

7、缝检验和质量评定。6材料与设备6.1焊接材料1）保护气体：高纯氩，纯度≥99.99%（其他杂质不得超过GB4842-1995的规定）。2）焊接前必须确认所焊铝材的牌号，了解其化学成分、物理和力学性能，以便正确的选定焊接材料和制定合理的焊接工艺。3）铝材必须符合国家标准（或行业标准、技术条件），引进国外的铝材必须符合引进国国家标准或合同规定的技术条件）6.2机具设备名称型号/规格单位数量温控柜LWK—B，180KW台1加热片110V/5KW片10