[发明专利]一种铝及铝合金焊缝的返修方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝及铝合金的焊接方法，特别是涉及一种铝及铝合金设备或管道的焊缝返修工艺方法，适用于工业纯铝及铝合金设备或管道焊缝深埋缺陷的返修焊接。

背景技术

由于铝及铝合金具有良好的耐蚀性且不会有铁污染物料；具有超低温使用性能（即使在-269℃仍不存在脆性转变）；用它制造设备和管道具有相对重量最轻等特点，所以在石油化工、冶金、电力、船舶等行业的设备和管道工程中广泛应用。例如：目前大多数空气分离装置的设备和管道主要采用铝合金材料；许多化工装置的腐蚀性物料贮存设备也大量采用了铝及铝合金材料。其中铝及铝合金设备和管道的现场焊接已成为这些工程中至关重要的施工环节。

铝及铝合金设备和管道的焊接难题是易出现焊接气孔、未熔合、未焊透、裂纹等焊接缺陷，加之现场作业环境与条件的限制，造成现场焊接一次合格率较低，返修量较大。铝及铝合金熔点低、在高温下流动性强，易导致产生塌陷、焊瘤等缺陷，根部焊道成形困难。焊接熔池金属由固态变成液态时没有明显的色泽变化，使焊工不易分辨出熔池和母材，容易产生焊接缺陷。采用砂轮机等工具打磨缺陷时很容易掩盖混淆尚未清除的缺陷，造成老缺陷不易清除干净。由于大尺寸设备和管道焊接热裂纹倾向大，焊接熔池凝固时容易产生缩孔、缩松、热裂纹及较高的内应力。当进行这些缺陷的焊接返修时，随着铝焊缝的焊接返修次数增加，造成焊缝晶粒粗大，焊缝反复加热造成其软化程度加重，不仅影响接头强度，而且焊缝成形越来越困难，焊接缺陷也随之增多。因此返修过程中新的缺陷产生也成为铝及铝合金焊接返修十分头痛的问题，而且随着返修次数增多，新缺陷出现的机率也加大。

因此，对于铝及铝合金设备和管道的焊接，必须有效解决其焊接返修问题，提高返修合格率，减少返修次数。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种操作简便的铝及铝合金焊缝的返修方法，能够有效的解决铝或铝合金的焊接返修问题，提高返修的合格率，减少返修次数。

本发明一种铝及铝合金焊缝的返修方法，包括如下步骤：

1）、确定焊件的焊缝处焊接缺陷位置，在缺陷位置形成穿透性开口，所述开口上设置坡口，坡口间隙小于等于8毫米，坡口位于焊件外壁上；

2）、在焊件内壁的开口处安装固定或可移动的临时衬垫，保持衬垫与焊件内壁紧密贴合，所述衬垫采用熔点高于铝或铝合金焊件的熔点的非金属或金属材料制作，衬垫在焊接过程中不会燃烧，衬垫与铝或铝合金不存在焊接互溶；

3）、采用钨极氩弧焊方式进行根部焊道焊接；

4）、采用钨极氩弧焊方式进行填充焊道和盖面层焊道焊接。

本发明一种铝及铝合金焊缝的返修方法，其中所述开口的长度在100毫米至600毫米之间。

本发明一种铝及铝合金焊缝的返修方法，其中所述衬垫采用不锈钢制作。

本发明一种铝及铝合金焊缝的返修方法，其中所述步骤2）中，衬垫通过夹具固定在焊件内壁的开口处。

本发明一种铝及铝合金焊缝的返修方法，其中所述步骤3）中，随着焊接电弧的不断向前移动，所述衬垫也被控制着同步向前移动，从而完成根部焊道的焊接。

本发明一种铝及铝合金焊缝的返修方法，其中所述步骤4）中，在焊接横焊位置的盖面层时，采用由上向下或上下交替的窄焊道焊接。

本发明一种铝及铝合金焊缝的返修方法，其中所述步骤2）中，所述衬垫从焊件的开口处伸入，紧贴焊件内壁的起弧处，在所述步骤3）中，从开口的一端开始焊接，随着焊接电弧的不断向前移动，所述衬垫也被控制着同步向前移动，当焊接到接近该开口的另一端时，暂停焊接，保留一个豁口，将衬垫从豁口内取出，然后在豁口处采用钨极氩弧焊填加焊丝进行堆焊，将该豁口堆焊成不熔合的缝隙线，最后加大焊接电流，用氩弧加热熔化该缝隙线，使熔池金属均匀地向组对缝隙里渗透，同时添加少量焊丝，把缝隙线充分地熔合。

本发明一种铝及铝合金焊缝的返修方法，其中所述衬垫的厚度小于等于3毫米。

本发明一种铝及铝合金焊缝的返修方法，其中所述豁口的长度为10-40毫米。

本发明一种铝及铝合金焊缝的返修方法，其中所述豁口处堆焊时采用窄焊道焊接。