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等离子焊接技术及应用—铝材行业

等离子焊接技术及应用—铝材行业

近年来,随着高压开关行业的持续长久发展, SF6金属封闭组合电器,国际上称为“气体绝缘开关设备(Gas Insulated Switchgear)”,简称GIS,在输变电工程上发挥着极其巨大的作用。断路器、子母线及其设备外壳通常采用铝镁合金作为母材。铝合金壳体作为GIS的成套主力产品之一,其实物量平均每年以35---40%左右的速度递增。材由和其它合金元素制造的制品。通常是先加工成铸造品、锻造品以及箔、板、带、管、棒、型材等后,再经冷弯、锯切、钻孔、拼装、上色等工序而制成。主要金属元素是铝,在加上一些合金元素,提高铝材的性能。

工艺突破:6-10mm,无需开坡口,高压开关3TIG纵缝焊接工艺。

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工艺:MAG用于焊接;TIGMAG焊缝进行重熔,高压开关MAG/TIG角环缝焊接工艺。

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高压开关上支管TIG角环缝焊接工艺

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焊接前必须确认所焊铝材的牌号,了解其化学成分、物理和力学性能,以便正确地选定焊接材料和指定合理的焊接工艺。铝材必须符合国家标准(或行业标准、技术条件),引进国外的铝材应符合引进国家标准或合同规定的技术条件。

 

1 常见的铝牌成分和性能见表

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注:参照标准GB/T3190GB/T3880.

焊接材料(焊丝、氩气、钨棒)的质量应符合国家标准或合同规定的有关标准。常见铝焊丝牌成分和性能见表。

 

 

 

 

2 常见铝焊丝牌号、成分和性能

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注:参照标准GB/T10858.

3 焊缝缺陷允许范围

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焊接接头拉伸试验,其焊接接头的抗拉强度一般不应低于原材料抗拉强度的标准下限。经热处理强化的铝合金,其焊接接头的抗拉强度不得低于原材料标准的60%

    铝材焊接适用于变极性等离子焊接的强大穿透能力,16mm以内的工件不需要开坡口一次可以焊透的铝合金。它综合了变极性和等离子焊的优点,其焊接电流频率、电流振幅及正负半波导通时间比例,可根据工艺要求灵活、独立调节:合理分配电弧热量,在满足清理氧化膜和工件熔化的情况下,最大限度的减小钨极烧损。

其主要优势有

1,由于变极性等离子焊接的强大的的穿透能力,16mm以内的工件不需要开坡口。实际应用中,12mm的铝合金可以一次焊接完成,不需要盖面焊工序。如果用户的剪版质量高、对缝间隙小于母材厚度10%,则不用铣边。相对TIGMIG焊接工艺,变极性等离子对铝合金表面氧化膜不是非常敏感。

容易得到高质量的焊缝。

2,由于阴极雾化对焊缝及周围氧化膜的清理作用,以及变极性等离子的小孔效应有助于杂志和气孔的析出,焊接质量容易稳定。

单面焊双面成型,工件变形明显小。

3,由于等离子弧能量密度高、热量影响区小,因而焊接的多余热量输入小。同时工装的强制定位及有效导热的情况下,可以大大减少焊接变形,保证尺寸公差

对操作者的操作技能要求低,生产效率高。

采用数字化控制的变极性等离子焊接,焊接过程控制方便,操作者只需要遵守相关的操作工序,就可以获得优质焊缝,焊接效率高。

节省焊丝和电力成本。

4,由于不开坡口,可以节省大量焊材。一次穿透12mm的焊接电流只有350安培,比TIMIG焊接需要的电流小

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技术经济分析:

因为变极性等离子焊机为标准设备,根据母材的厚度及纵缝的长度,可以直接选型。辅件及控制系统配备齐全,自带软件内部集成和储存了大量的专家系统,只需要合理的选用或设定即可获得优质的焊缝,没有任何技术风险。价格适中;一台焊机的效率相当于10多个焊接工人的工作效率,具有良好的运行效益。对于本次设计是一个很合适的选择。

通过铝合金焊接特点和批量生产的的性质分析:

进行多种焊接工艺方案比较,从焊接质量稳定、焊接生产效率和经济性等方面综合分析,本次设计选用变极性等离子焊接工艺具有较高的优势,经过实践生产检验,焊接质量稳定,基本为一级焊缝,焊接效率较常规方式大幅提高,焊接的人力成本大大降低,具有良好的经济效益。

 


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