工法铝合金管道全位置焊接工法1

1铝及铝合金管道全位置（固定口焊接）焊接内衬垫施工工法前言铝及铝合金管道在低温下有优良的机械性能在化工领域有着广泛的应用；特别是在制氧工业的深冷管道，应用比较多。但是铝及铝合金在高温时强度很低，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，焊接时常采用垫板来托住熔池及附近金属。垫板接头的操作技能比单面焊双面成形简单，容易掌握，常用于背面无法施焊（如小直径圆筒环缝、夹套容器环缝）的场合，缺点是当垫板和筒体的椭圆度不一致时，两者之间装配在一起时局部会留有缝隙，因此易形流淌失去垫板的作用。公知的另一种处理办法是采用一种是焊接垫板带；焊接垫板带也有人称为柔韧垫板带、玻璃布垫板带等。但是焊接垫板带（柔韧垫板带、玻璃布垫板带）仅限于焊接较厚的大直径管道、贮箱(罐)等，对于直径小于DN500mm的管道并不适用因为安放和取出不方便。1.工法特点1.1本工法提供一种管道焊接内衬垫弹性装置，一种可以方便的安放在管道焊接焊口内侧并在管道焊口焊接完成后方便取出的衬垫装置。1.2垫板采用石墨加工的扇形支撑块，表面包覆2mm厚的一层氧化铝纤维毡，在石墨扇形支撑块之间弹簧的弹性压力下保证焊缝背面成型。1.3该装置不仅能提高焊接高效，而且不会出现垫板材料与焊接母材的热溶渗透也不损伤管材，省时省力，方便操作，大大提高了整体焊接效率。21.4本工法的关键技术就是解决铝本身由于导热性高，等因素造成的焊接接头未熔合或熔合不良及气孔等缺陷，采用MIG焊方法，保证焊接质量的工艺措施。由于焊接电弧在惰性气体保护下，熔池洁净明亮，杂质少，焊接质量更易得到保证。1.5焊接操作者作业条件明显得到改善。2适用范围本工法适用涉及在铝及铝合金（固定口焊接）金属管全位置道焊接时，内衬在管道焊接口内部，起衬垫在焊接口位置的垫板作用的，可以起到和单面焊接双面成型效果的一种简单有效的工具。是能在保证焊接质量的前提下，安全、快捷、高效的完成管道焊接安装过程中的焊接辅助工具。3工艺原理为了克服现有铝及铝合金在高温时强度很低，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，焊接时常采用垫板来托住熔池及附近金属。本工法采用一种管道焊接内衬垫弹性装置，一种可以方便的安放在管道焊接焊口内侧并在管道焊口焊接完成后方便取出的衬垫装置。垫板采用石墨加工扇形支撑块（支撑环板），表面包覆2mm厚的一层氧化铝纤维毡，在石墨支撑环板之间弹簧的弹性压力下保证焊缝反面成型。该装置不仅能提高焊接高效，而且不会损伤管材，省时省力，方便操作，大大提高了整体焊接效率。4施工工艺4.1工艺流程3铝合金管道下料坡口加工在管道内焊接内衬垫弹性装置安装进行铝合金管道全位置焊接拉出内衬垫弹性装置检查焊接质量4.2操作要点4.2.1根据全位置管道焊接，金属融化流淌在360度范围内，不同的焊接方位流淌的方式与量的不同，向上焊与向下立焊的流淌不同，在焊接内衬垫的结构形式和外型上进行了新的设计。本装置由金属弹簧、石墨扇形支撑块、表面包覆用的2mm厚氧化铝纤维毡。采用MIG双脉冲工艺，无须预热处理，因为脉冲会对熔池起到电池扰拌的作用，有利于气孔的析出，使焊缝更加致密，增加焊缝的机械性能。4.2.2管道焊接内衬垫的结构组对；将三根钢丝绳拉线从三块扇形石墨块的内侧的孔穿过，在一根拉线的最大长度应大于组对管道的长度钢丝绳拉线距焊有金属圆柱体的位置200mm处，热镀锡并将其它两根钢丝绳拉线与其焊接在一起。将高碳钢丝焊制的圆径弹性保持支架，穿在三块扇形块上，保持形成一个直径略大于110mm的圆形。在石墨内衬垫的结构组对成圆支撑块后，套上一层氧化铝纤维毡作为与铝合金管道接触的界面即可以实施焊接作业4.2.3施焊1在保证管道坡口一侧熔合良好的情况下，焊枪(焊丝)以直线或划小圆向前运动，焊接速度适当快些。要领：焊道要细、焊层要薄，控制熔池形状、熔化的铝液不得超越焊丝之前，否则坡口一侧将会出现未熔合、焊道两侧夹角过深等缺陷。2熄弧时，当焊丝运动到坡口边缘，焊丝应回焊20mm左右，防止产生弧坑，同时焊枪也不可马上抬起，应使滞后氩气功能继续保护尚未完全凝固的熔4池免受空气的侵入，防止产生气孔。3每个焊接口要连续焊完，中途不得停顿，因焊接温度越高，焊接过程就越顺利，焊接质量就越能保证。4.2.4焊接完成后，拉动一根最大长度应大于组对管道的长度拉线，首先带出高碳钢丝焊制的圆径弹性保持支架，然后由于三根钢丝拉线长度不同分别脱离圆形组对体至此完成拆除管道焊接内衬垫（石墨内衬垫）的工作。5材料要求石墨内衬垫采用普通焦油焦人造石墨高碳钢丝焊制的圆径弹性保持支架采用Φ4mm高碳钢丝钢丝拉线采用Φ2mm钢丝绳（Φ0.12*16多股钢绞线）6机具设备采用MIG双脉冲全自动电焊机手持式坡口机普通C615车床X-250铣床7劳动力组织车工1人铣工1人MIG焊工6人管工3人辅助工2人8质量要求安全措施8.1规范标准8.1.1工程施工及质量验收规范GB502058.1.2备、工业管道焊接工程施工及验收规范GB502368.1.3合金焊丝GB10858。8.1.4施工及验收规范Js54178.2证措施58.2.19001-2008、GB/T24001-2004、GB/T28001-2001标准模式进行管理，严格执行********有限公司的质量保证手册和程序文件。8.2.2明确各工序质量职责，层层把关，落实到人。8.2.3焊接人员、质检人员必须持证上岗。8.2.4作好焊接工艺评定，确定焊接参数。8.2.5严格焊接质量，所焊焊缝应在指定位置上代表焊：钢印标记。8.3安全措施现场焊接，施工人员除应严格执行国家现行《建筑安装工稗安全技术规程》以及现场有关安全技术措施和规定外，特强调以下几点：8.3.1MIG焊光辐射较强、烟雾较大，施焊人员更应注意劳动安伞防护措施。8.3.2更换导电嘴时要关闭焊机电源。8.3.3配备技术较好的电工维护人员。8.4施工环保措施8.4.1根据国家和地方(行业)有关环境保护法规中所要求的环保指标和我公司质保手册，建立环境管理体系，制定环境目标，预防污染，节能减废，实现施工与环境的和谐，达到环境管理标准的要求。8.4.2主要管理措施每星期召开一次“施工现场环境保护”工作例会，总结前一阶段的施工现场环境保护管理情况，布置下一阶段的施工现场环境保护管理工作。每星期组织一次由文明施工和环境保护管理负责人参加的联合检查，对检查中所发现的问题，根据具体情况，定时间、定人、定措施予以解决。8.4.3施工中主要污染源及主要污染物1废气，主要为建筑施工垃圾及焊接过程中产生的烟尘。62光辐射，主要为焊接中的电弧光。3噪声，主要污染源为焊接产生的噪声及机械设备的使用。④固体废弃物，主要为焊接所剩焊丝头、切割铝板及磨制坡口所产生的铝屑粉末等。8.4.4具体防护措施1防止大气污染：对主要污染焊接烟尘的处理采用局部通风为主、全面通风为辅的手段，加强个人防护，以此改善作业环境的污染。2防止光污染：现场照明集中照射，仅覆盖现场范围。在施工区域周围设置隔离棚，使焊接中产生的电弧光隔离在施工区域内。3防止施工噪声污染：施工现场提倡文明施工，建立健全控制人为噪声的管理制度。施工现场的噪声机械(如空压机、电焊机、电弧刨、砂轮机等)要设置封闭的隔离棚，以减少噪声的扩散。4固体废弃物管理：施工垃圾采用容器吊运，严禁随意抛撒。施工现场设立专门的废弃物临时储存场地。生产过程废弃物定期集中收集，送到建设单位批准的单位或场所进行处理。9经济效益本实用新型的有益效果是，通过使用本管道焊接内衬垫，使铝合金工艺管道焊接操作简单、快捷、省时省力。既节能又环保，还保护了管材本身不受损伤。经实际施工测算，使用本管道焊接内衬垫焊接时间缩短为原耗时的3/5，而且方便操作，大大提高了焊接效率和焊接质量。