鋁合金精餾塔的現(xiàn)場焊接技術(shù)
作者：浙江創(chuàng)興化工設(shè)備有限公司 來源：http://www.zetrop.com 更新時間：2022-8-22 15:49:08 點擊次數(shù)：
鋁合金精餾塔的現(xiàn)場焊接技術(shù)
一、概述
首鋼制氧廠購入的3萬m。的制氧機組全套設(shè)備總重量約2200t，80多萬件。僅鋁合金管道就有11種之多，其空分裝置冷箱內(nèi)的鋁合金管道材質(zhì)等級為K級，設(shè)計溫度為-195～150℃，管道從φ25mm到φ100mm共98條管線，長度累計3470多m，僅管道接頭多達：3200多個。
1.物理性能
鋁及其合金的導(dǎo)熱性強而熱容量大，線膨脹系數(shù)大，易產(chǎn)生較大的焊接變形和內(nèi)應(yīng)力。另外，鋁及其合金由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)時，并無顏色的變化，因此不易確定焊縫的坡口是否熔化，給在焊接操作上掌握和控制溫度帶來了很大困難。同時高溫時鋁及其合金的強度小，?？善茐暮缚p金屬的成形，易造成焊縫金屬塌落和燒穿。
2.化學(xué)性質(zhì)
鋁及鋁合金表面，極易形成致密難熔的三氧化二鋁氧化膜，這層氧化膜不僅會阻礙著基本金屬的熔合，而且易造成焊縫金屬的夾雜，引起焊縫性能的下降。另外，氧化膜還會吸附大量水分而促使焊縫產(chǎn)生氣孔。
由此不難看出此次安裝施工難度大，焊接質(zhì)量要求高，所以我們要求所有參加的焊工必須進行崗前培訓(xùn)，經(jīng)考試合格，德國專家認(rèn)可，方可進行現(xiàn)場焊接操作。雖然已經(jīng)預(yù)先完成了各項相關(guān)的工藝評定，但是現(xiàn)場的實際組焊工作要比試樣什的工藝評定更復(fù)雜、更艱難。
二、精餾空氣塔的現(xiàn)場焊接技術(shù)
制氧機組的心臟設(shè)備空分裝置冷箱，按其功能劃分為主熱交換器、精餾空氣塔和稀有氣體三部分箱體。精鎦空氣塔塔體均為鋁鎂合金制造，分為壓力塔(下塔)和低壓塔(上塔)，塔段之問的環(huán)縫需要現(xiàn)場拼裝后焊接。為確保焊接質(zhì)量，施焊前進行了焊接性分析和各項相關(guān)的焊接工藝評定工作，制定了相應(yīng)的焊接參數(shù)。
1.焊接參數(shù)的選擇
根據(jù)焊接工藝試驗的結(jié)果，我們進行現(xiàn)場焊接時的工藝參數(shù)選擇范圍匯總(見下表)。
在實際焊接時，我們將使用的鈰鎢極磨成圓珠形基本上滿足了要求，使用純度＞99.99％的氬氣作為焊接時的保護氣，并根據(jù)焊件厚度和實際焊接時的具體情況來確定焊接電流的大小，通過試焊操作進行試板模擬，并觀察電弧情況來判斷電流是否合適(如圖1所示)。
焊接電流正常時鎢極端部呈熔融狀的半球形(見圖1a)，此時電弧最穩(wěn)定，焊縫成形良好；焊接電流過小，鎢極端部電弧單邊(見圖1b)，此時電弧易飄動；焊接電流過大時，易使鎢極端部發(fā)熱(見圖1c)，鎢極的熔化部分易脫落到焊接熔池中形成夾鎢等缺陷，并且電弧不穩(wěn)定，焊接質(zhì)量差。只有調(diào)整好工藝參數(shù)，確認(rèn)無表面缺陷后，才能夠進行正式的焊接操作。
2.精餾塔焊縫位置及形式
由于制氧設(shè)備屬于大型超限設(shè)備，需要分節(jié)運抵現(xiàn)場進行安裝和組焊。其中精餾塔低壓塔(上塔)高18.68m，內(nèi)徑3.85m，壁厚8mm，與壓力塔(下塔)接口端部以20mm，的加固形成過渡；壓力塔(下塔)高7.9m，內(nèi)徑3.85m，壁厚14mm，其接口呈梯度差形式的接頭，拼接接頭需在冷箱內(nèi)進行，焊縫標(biāo)高21.84m，成形焊縫長12.23m，焊縫總量為61.15m，對于精餾塔塔段之間的環(huán)縫我們按照要求采用交流氬弧焊雙人雙面對稱焊技術(shù)，拼接焊縫的位置及形式
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