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经验交流 俘掳 制氧机接塔双面 同步 TIG焊工艺 马钢修建工程公司(马鞍 山市 243011) 倪红兵 马钢第四钢轧总厂(马鞍 山市 243011) 钱有明 30000m ／h制氧机空分装置是制氧工程的心脏 ， 膨胀率达6．5％一6．6％，在拘束条件下施焊，易产生较 由主塔、粗氩 Ⅱ塔、精氩塔组成，其中主塔分上塔上段、 大的焊接收缩应力而导致裂纹，另外，由于焊接时的加 上塔下段和下塔 3段到货，粗氩 Ⅱ塔分两段到货，精氩 热及冷却过程都很迅速，使合金来不及建立平衡状态， 塔分两段到货。主塔材质为5A04(LF4)铝镁合金，塔 固相和液相之间的扩散来不及进行。易熔共晶体的存 体总高42．3m，上塔体直径为4,3703mm，壁厚为 18 在 ，是铝合金焊缝产生凝固裂纹的重要原因之一。 mm；下塔体直径为4,3856mm，壁厚为28mm。主塔属 1．4 容易形成气孔的倾 向 I类压力容器，焊接要求按 HTA5411-2OO1《铝制空分 铝合金的液相熔池很容易吸收气体，在高温下溶 设备安装焊接技术要求》和HTA1lO7—93《大型空分设 人大量的气体在快速冷却凝固过程中来不及析出而聚 备安装技术要求》进行。为确保焊接质量，施焊前对 集在焊缝中形成气孔 。弧柱气氛 中的水分，焊丝和工 5A04(LF4)铝镁合金的焊接性进行了分析，在安装现 件表面氧化膜吸附的水分，都是焊缝气孔中氢的主要 场进行了焊接工艺试验并制定了焊接工艺参数。 来源。因此，焊接前必须严格清理，并合理选择焊接工 艺，以防止氢气孔的产生。 1 铝镁合金焊接技术难点 1．5 高温下的强度和塑性低 1．1 强氧化性 在高温下铝镁合金的强度和塑性很低，以致无法 铝和镁与氧的化学亲和力很强。工件和焊丝表面 支承液体金属而引起焊缝成形的恶化，甚至形成塌陷 易生成薄薄的一层致密氧化膜——AlO，。由于A1：O， (或烧穿)缺陷。 膜的电导率极小而影响电弧燃烧 ，当氧化膜较厚时，严 1．6 无色泽变化 重阻碍铝的熔合。A1O 的熔点高达 2050oC，远远超 铝和铝合金从固态转变成液态时无 明显色泽变 化，给焊接操作带来困难。铝镁合金中含有沸点较低 过 LF4铝合金 的熔点 (约 455～602oC)，而其密度 (3．85g／cm )~ELF4的密度 (2．67g／cm)大得多，在焊 的镁元素，在高温电弧的作用下易蒸发烧损，施焊时间 过长会减少焊缝金属 中镁的含量，影响接头性能。 接过程中氧化膜会阻碍金属之间的结合，造成未熔合 和夹杂。此外，氧化膜中含有一定数量的结晶水和吸 2 焊接工艺 附水，这又是气孔产生的根源 。因此，为保证焊接质 2．1 铝镁合金常规焊接方法 量，焊前必须严格清理工件和焊丝表面的氧化物，并防 由于铝镁合金焊接的特殊性，常规的铝镁合金焊 止在焊接过程中再氧化。对熔化金属和处于高温下的 金属进行有效的保护，这是铝合金材料焊接的一个重 接方法常采用 “双垫板焊接法”，即铝镁合金垫板 内加 1．5mm厚的不锈钢垫板即双层垫板结构进行全位置 要特点。