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一、 铝合金罐车_铝罐车_铝合金半挂车焊接方案选择

1、材质：铝镁合金5083，或纯铝1010

2、板厚：6-10mm

3、罐体焊缝形式示意如图一，内部结构如图二。

4、接头形式：对接接头（纵缝1A1 2A1等和环缝B1、B2、B3等），开坡口：60-70度，解接接头（人孔D1、法兰、接管D2等），罐内防波板角焊缝等等。

5、铝合金罐车_铝罐车_铝合金半挂车装配焊接工艺：

5.1纵缝（图中AI焊缝）由脉冲MIG自动拼板焊接专机焊接（简易的也可将MIG焊枪固定在行走小车上，轨道直线焊接）

5.2环缝（图中B焊缝）在滚轮架上，筒体转动焊接完成。

5.3纵缝和环缝都是双面焊接，正面焊完，背面机械清根（电动圆盘铣刀清根）后封底焊接，探伤合格率达到96%以上。

5.4防波板角接接头由手工半自动MIG焊接完成，接管和人孔及法兰的焊缝由交流钨极氩弧焊（交流TIG）焊接完成。

6、铝合金罐车_铝罐车_铝合金半挂车焊材选择：

6.1铝镁罐体，选用焊丝牌号：5183或5356（s331）,丝径：￠1.2

6.2纯铝罐体焊接用1100 （S301）纯铝焊丝，丝径：￠1.6

6.3保护气体：99.99%Ar高纯度氩气。

7、焊接电源：唐山松下YM-400GE2HGE  脉冲熔化极MIG/MAG全数字逆变焊机，水冷焊枪，水箱焊机一体机。在铝合金罐车，铝机车，铝合金船体等焊接结构上，已有大量的应用（也可脉冲MIG/MAG焊接不锈钢、低合金钢等）。

7.1 焊机调试：脉冲特性“硬性脉冲”：一元化调节：纯铝、铝硅焊丝选择“软铝”，铝镁焊丝选择“硬铝”。

7.2焊机具有6个中文菜单，分别设置“焊接条件”、“脉冲参数”、“微调”、“功能显示”，“存储调用”，“特殊功能”等等。

7.3遥控盒调试：

  1、一元化条件下，电弧电压钮置于中间标准位置上；

  2、调节电流，电压自动跟踪配比（完全的一元化）；

  3、焊铝及铝合金电流和电压配合，必须调出“亚射流过渡”状态。

8、铝合金罐车_铝罐车_铝合金半挂车工艺参数：

1、焊接电流 1=180-260A

2、J电弧电压U=21-24V

3、焊接速度V=50-70cm/min

4、干伸长度 15-20min

5、气体流量 23-25L/min

其它脉冲焊接参数，脉冲电流，基值电流，脉冲上升，下降时间和脉频优选法，脉冲宽度等由焊机内置CPU专家系统自动匹配已。

9、钨极氩弧焊电源：YC-200WX4交直流脉冲TIG焊机，焊接铝及铝合金用“交流标准”，水冷焊枪，焊丝直径：￠2.4或￠3.2，焊接电流150-260A：适合于铝合金小结构件的焊接。

二、铝及铝合金的焊接技术难点--铝合金罐车_铝罐车_铝合金半挂车

（1）铝极易氧化。在空气中，铝容易同氧化合，生成致密的三氧化二铝薄膜（厚度约0.1-0.2），熔点高（约2050℃），远远超过铝和铝合金的熔点（约660℃左右）。氧化铝密度3.95-4.10g/cm3，约为铝的1.4倍。氧化铝薄膜的表面易吸附水分，焊接时，它阻碍基本金属的熔合，极易形成气孔，夹渣，未熔合等缺陷，引起焊缝性能下降。

（2）容易产生气孔。铝和铝合金焊接时产生气孔的主要原因是氢，由于液戊铝可熔解大量的氢，而固态铝却几乎不溶解氢。因此，当熔池金属快速冷却与凝固时，氢来不及逸出，容易在焊缝中聚集形成气孔。

氢气孔目前难以完全避免，氢的来源很多，有电弧气氛中的氢，铝板，焊丝表面吸附空气中的水分等等。只能将气孔抑制到一定程度。

氩气要达到GB/T4842标准要求，纯度99.99%以上，但当水分含量≥20ppm时，会出现大量的密集气孔，空气相对温度超过80%，焊缝明显出现密集气孔，X光射线拍片为不合格。

（3）焊接变形和形成裂纹倾向大。铝的线膨胀系数和结晶收缩率约比钢大两倍，易产生较大的焊接变形和内应力，对刚性较大的结构将促使热裂纹的产生。

(4)铝的导热系数大（纯铝0.538卡/Cm·s·℃），约为钢的4倍，因此焊接铝及铝合金时，比焊钢要消耗更多的热量。

（5）合金元素的蒸发和烧损，铝合金中含有低沸点的合金元素（如镁，锌和锰等）在高温电弧作用下，极易蒸发烧损，从而改变了焊缝金属的的形成，有时还容易造成焊缝金属塌落和焊穿现象。

（7）无色泽变化，铝及铝合金从固态转变为液态时，无明显颜色变化，使操作者难以掌握加热温度。

（8）铝材下料避免碰撞或划伤，封头等零件最好用冷压成型。

三、铝合金罐车_铝罐车_铝合金半挂车焊接及检验工艺要点：

1、焊前用化学或机械的方法，严格清理焊缝坡口两侧的表面氧化膜：

A、化学清洗是使用碱和酸清洗工件表面，该法既可去除氧化膜，还可以除油污，具体工艺过程如下：

体积分数6%-10%的氢氧化钠溶液，在70℃左右浸泡0.5min→水洗→体积分数为15%的硝酸在常温下浸泡1 min进行中和处理→水洗→温水洗→干燥。洗好后的铝表面为无光泽的银白色。

B、机械清理可以采用风动或电动铣刀，还可以采用刮刀，锉刀等工具。对于较薄的氧化膜也可用0.25mm的铜丝刷打磨清除氧化膜。

C、清理后最好立即施焊，如果停放时间超过4h，应重新清理。

D、对于焊丝清理更为重要，焊丝的供应状态应是清理干净和经光亮处理的盘丝焊丝，通常采用塑料袋密封包装，每当开封后应尽快用完。否则污染的焊丝难以再用。

2、装配定位焊要牢固：焊接中厚板工件时，为了减少变形，应采取预热措施，一般应在夹具中焊接。

3、焊工经过严格的操作技能培训，掌握铝MIG焊和TIG焊的技术要领。

4、焊后外观检查：按TB/1580 JB/T7949

5、X光射线：按GB/T2245

6、力学性能试验：拉伸试验按GB/T168650 弯曲试验按GB/T14452

7、所有对接头均经X光射线拍片达到Ⅰ 级Ⅱ级片。

8、铝合金罐车_铝罐车_铝合金半挂车焊接接头强度：

8.1、5083属于非热处理强化型铝合金，焊接后的软化程度较低。

8.2、6061 6082热处理强化型铝合金焊后接头强度的软化程度比较严重，强度只有原材料的70%左右。

8.3、焊接热影响区（HAZ）是接头的薄弱环节。

9、铝合金母材和焊丝的化学成分及机械性能见表一

10、铝合金母材和焊丝多种组合的焊接接头力学性能见表二。

四、铝合金材料焊前保管时的注意事项

由于铝合金耐蚀性较差，而且与钢相比硬度低，容易产生划伤，所以在存放过程中必须注意以下几点：

1、不同材质，不同型号，不同尺寸的材料一定要进行标记，分别存放。

2、存放环境一定要干燥，空气湿度大时，容易在材料表面结露，材料表面温度低时，空气中的水汽会在表面结露，所以环境温度一定要高于露点温度。

3、材料不能直接放在地板上，一定要用枕木架起。

4、材料保管时不能与铁粉以及其它金属 粉尘接触。

5、材料表面要用中性的干燥纸，聚乙烯板，废弃的铝板等覆盖。

6、取放材料时，要戴干净的手套，不能用手直接拿取。

                              湖北程力专用汽车有限公司销售部

                                        2011-08-01

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