8.2 焊前准备
8.2.1 焊丝的选用应综合考虑母材的化学成分、力学性能和使用条件等因素,并应符合下列规定:
1 焊接工艺性能应良好。
2 焊缝金属的力学性能不应低于相应母材标准规定的下限值,焊缝的使用性能应符合国家现行有关标准和设计文件的规定。
3 纯铝焊接时,应选用纯度不低于母材的焊丝。
4 铝镁合金焊接时,应选用含镁量不低于母材的焊丝。
5 铝锰合金焊接时,应选用与母材成分相近的焊丝或铝硅合金焊丝。
6 异种铝合金焊接时,应按耐蚀较高、强度高的母材选择焊丝。
7 常用铝及铝合金焊丝可按本规范附录D表D.0.2-1和表D.0.2-2选用。
8 保护气体应选用氩气、氦气或氩和氦的混合气。
8.2.2 焊件坡口制备应符合下列规定:
1 坡口形式和尺寸宜符合本规范附录C表C.0.2或现行国家标准《铝及铝合金气体保护焊的推荐坡口》GB/T 985.3的规定。
2 坡口加工应采用机械方法或等离子弧切割。切割后的坡口表面应进行清理,表面应平整光滑并应无毛刺和飞边。
8.2.3 焊前清理应符合下列规定:
1 焊件组对和施焊前应对焊件坡口、垫板及焊丝进行清理。两侧坡口的清理范围不应小于50mm。应先用丙酮等有机溶剂去除表面的油污,再用机械法或化学法清除表面氧化膜。
1)机械法清理:坡口及两侧表面应采用刮削、锉削或铣削,也可采用不锈钢丝刷(轮)清理,并应露出金属光泽。焊丝表面应用不锈钢丝刷或干净的油砂纸擦洗。钢丝刷应定期进行脱脂处理。
2)化学法清理:应采用5%~10%的氢氧化钠溶液,在温度为70℃下浸泡30s~60s,然后水洗,再用15%左右的硝酸在常温下浸泡2min,然后用温水洗净,并使其干燥。
2 清理好的焊件和焊丝应保持干燥和加以保护,并及时施焊,不得有水迹、碱迹或被沾污。
3 当焊件和焊丝清理后超过8h未焊时,且无有效的保护措施,则焊接前应重新清理。
8.2.4 焊件组对应符合下列规定:
1 焊接定位焊缝时,应采用与正式焊接相同的焊丝和评定合格的焊接工艺,并应由合格焊工施焊。
2 设备定位焊缝的长度、间距和高度宜符合表8.2.4-1的规定,管道定位焊缝尺寸应符合表8.2.4-2的规定。
3 正式焊接前应对定位焊缝进行检查,当发现缺陷时,应及时处理。定位焊缝表面的氧化膜应清理干净,并应将其两端修整成缓坡形。
4 拆除定位板时不应损伤母材,拆除后残留的焊疤应打磨至与母材表面齐平。
5 焊件不得强行组对,组对后的接头应经检验合格方可施焊。
8.2.5 当焊缝背面需加设永久性垫板时,垫板材质应符合设计规定;当设计无规定时,垫板材质应与母材相同,垫板上应开有容纳焊缝根部的沟槽。当焊缝背面需加设临时垫板时,垫板应采用对焊缝质量无不良影响的材质。
8.2.6 管道对接焊缝组对时,内壁错边量应符合下列规定:
1 当母材厚度小于或等于5mm时,内壁错边量不应大于0.5mm。
2 当母材厚度大于5mm时,内壁错边量不应大于母材厚度的10%,且不应大于2mm。
8.2.7 设备对接焊缝的错边量应符合下列规定:
1 当母材厚度小于或等于12mm时,纵缝、环缝错边量均不应大于1/5母材厚度。
2 当母材厚度大于12mm时,纵缝错边量不应大于2.5mm,环缝错边量不应大于1/5母材厚度且不应大于5mm。
8.2.8 不等厚对接焊件组对时,薄件端面应位于厚件端面之内。当外壁错边量大于3mm或内壁错边量大于本规范第8.2.6条、第8.2.7条规定时,应按本规范第7.2.8条的规定对焊件进行加工。
8.2.1 附录D表D.0.2-1和表D.0.2-2中的焊丝型号为现行国家标准《铝及铝合金焊丝》GB/T 10858-2008中的型号。
8.2.2 原规范中规定坡口制备的原则、方法以及推荐的坡口形式和尺寸仍被广泛使用,本次修订除保留外,另推荐采用现行国家标准《铝及铝合金气体保护焊的推荐坡口》GB/T 985.3-2008。
8.2.3 在工件尺寸较大、生产周期较长、多层焊或化学清洗后又沾污时,常采用机械清理。先用丙酮、汽油等有机溶剂擦拭表面以去油,随后直接用直径0.2mm的铜丝刷或不锈钢丝刷子刷,刷到露出金属光泽为止。一般不宜用砂轮或普通砂纸打磨,以免砂粒留在金属表面,焊接时进入熔池产生夹渣等缺陷。另外也可用刮刀、锉刀等清理待焊表面。
化学清洗效率高,质量稳定,适用于清理焊丝及尺寸不大、成批生产的工件。可用浸洗法和擦洗法两种。
工件和焊丝经过清洗和清理后,在存放过程中会重新产生氧化膜,特别是在潮湿环境到焊接前的存放时间应尽量缩短,在气候潮湿的情况下,一般应在清理后4h内施焊。清理后如存放时间过长(超过8h)应重新处理。
8.2.5 铝材在高温时强度很低,液态铝的流动性能好,在焊接时焊缝金属容易产生下塌现象。为了保证焊透而又不致塌陷,焊接时常采用垫环来托住熔池及附近金属。尤其是当管道固定环焊缝的焊接位置操作难度大、组装条件差时,应尽量采用不锈钢衬环(临时或永久)、铝衬环、嵌入式不锈钢衬环焊(托板为铝)。
8.2.7 铝及铝合金设备对接焊缝的错边量参照ASME第Ⅷ卷《压力容器 第一册》和现行行业标准《铝制焊接容器》JB/T 4734-2002的规定进行了修改。
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