在生产中,为确保焊接有可追溯性,应详细记录焊前预热温度、层间温度、焊后热处理温度等。焊接时层间温度、热影响区不得小于预热温度,不得大于250℃。当温度大于200℃时,加热片应立即停止加热。
考虑到焊缝长短的情况,当焊缝大于1m时,尽量安排多名焊工焊接,每1m焊缝中必须安排一名焊工焊接。应一次焊接完成,尽量避免隔夜二次预热。焊接需从中间向四周焊接,先焊对接缝,后焊角焊缝的顺序进行,当有自由端对接焊缝时,应先焊自由端焊缝,角焊缝先焊立角焊,后焊平角焊。
铝合金坡口及其两侧30 mm范围内的氧化膜焊前应清除,若有油污可以先用进行清洗,清理过的坡口应尽快进行焊接,一般不宜超过4个小时,否则应重新清理。
由于铝合金焊接技术难度较大,从事铝合金焊接的焊工应经过严格的铝合金焊接操作技能培训,并考取相应的合格证书。焊工应严格按照焊接工艺试验的焊接参数进行焊接。
焊前应仔细检查焊机运行状态是否正常,送丝轮和送丝软管处于良好状态以保证正常送丝,焊丝装到送丝机前应仔细检查焊丝是否处于洁净状态。
由于5083铝合金陶瓷衬垫对接单面焊双面成形焊接工艺焊后变形较大,控制焊缝变形可采取如下措施[2]:根据坡口情况装配时预留一定角度的反变形;长焊缝焊接时可考虑分中退焊法或逐步退焊法;密集型多条长焊缝应采用从中间向四周对称焊的方法;严格控制装配间隙,尽可能减少焊缝金属填充量。
多层多道焊应严格控制层间温度,5083铝合金焊缝层间温度应控制在60℃以下,在焊接下一道焊缝前应对前一道焊缝表面进行清理。
生产成本一般,使用陶瓷衬垫免清根工艺的费用约为碳弧气刨清根费用的50%。并且而每米熔透焊缝清根工序需要比免清根工艺多付出约0.5个工时。以一个年产4 万t 的中型钢结构企业为例,每年焊接的一级和二级探伤熔透焊缝均达数万米以上。以25 000 m 此类焊缝计算,使用陶瓷衬垫可以节省约12 500 个工时。
环境传统的碳弧气刨反面清根工艺,因为需要使用碳弧气刨对焊缝反面实施清根操作,会产生大量污染环境,作业过程中还会产生极大的噪声和弧光,附带造成噪声污染和光污染。而陶瓷衬垫免清根工艺,省掉了碳弧气刨清根工序,上述、弧光和噪声污染问题得到了解决,能使钢结构加工车间内操作微环境得到极大改善。综上,新的焊接工艺在焊缝内在质量、外观质量、成本、环保方面极大优势。陶瓷衬垫免清根工艺,具有在绿色建筑钢结构制造行业大力推广和应用的价值。
可以在焊件上开坡口,先采用焊条电弧焊或手工钨极弧焊进行打底层的焊接,保证根部单面焊双面成形后,再用埋弧焊进行填充层和盖面层的焊接。
埋弧焊单面焊双面成形
即采用较强的焊接电流,将焊件一次焊透,使金属熔化后在衬垫上冷却凝固而达到背面成形的目的,这种方法可以提高生产率和改善劳动条件。为使焊缝一次焊透且双面成形,必须采用可靠的衬垫来托熔池的液态金属,以防止熔化金属在其自重作用下烧穿。为了保证焊缝质量,衬垫应具备以下性能:在熔池高温作用下能保持自身形状,以防止烧穿,并与焊件有一定的紧贴力,以防止液态金属从间隙处流失,同时能控制背面焊缝的宽度和余高比较均匀。目前使用的衬垫可分为铜垫、焊剂垫及陶瓷垫等。