任立维
（河北堃科电力工程有限公司 河北 邯郸 056003）
【摘要】通过对铝母线6063的焊接性分析，气孔是焊接铝及其合金时亟待解决的问题。根据培训需要，选用规格为?250mm×10mm的铝母线管6063进行水平固定位置的MIG焊焊接工艺研究，通过控制焊接工作程序，寻找合适的焊接工艺参数和控制焊接操作手法，获得了合格的焊接接头。
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关键词 铝母线；MIG焊；焊接工艺
1.前言?
随着电力体制改革的推进，焊培中心需要有合格的铝母线焊接工艺。一方面作为自身的技术储备，另一方面可以指导铝母线的焊接。探讨了电站中常用的铝母线6063的半自动熔化极氩弧(MIG)焊接工艺。
2.铝母线6063性能?
6063铝镁合金是一种通过同溶强化得到的防锈铝合金．具有密度低、热导率高、电导率高、耐蚀能力强等特性，且对光、热的反射能力较强，在接近熔化状态的同态基体与熔池缺少颜色变化．在空气中和焊接时容易被氧化．形成高熔点(2050℃)致密的A1203。
3.铝母线6063焊接性分析?
3.1熔焊时易产生气孔。
焊接铝及其合金时，易产生氢气孔。高温时熔化铝吸收大量的氢原子(氢在液态铝中的溶解度为0.7ml/100g)，660℃凝同时氢的溶解度发生突变。降至0.04ml/100g，相差近20倍，铝的热导率大，熔池冷却速度快，气泡来不及逸出．因而在焊缝中形成气孔。?
3.2容易形成热裂纹。
铝及其合金的线膨胀系数比钢大l倍．冷凝收缩率比钢大2倍．焊接时会产生较大的焊接应力。此外，当成分中的杂质含量超过规定范嗣时．在熔池中形成较多的低熔点共晶物，增大了热裂倾向。?
3.3焊接接头的导电性、耐蚀性下降。
导致焊接接头导电性、耐蚀性下降的原因是：(1)焊缝金属为铸造组织，纯度、致密度差；(2)填充金属中杂质较多，焊接接头晶粒粗大，易产生脆性相；(3)焊接接头存在焊接应力。
4.半自动熔化极氩弧焊的特点?
氩弧焊具有热能集中、电弧稳定、对熔池保护效果好、生产率高、焊缝成形美观等优点而广泛用于铝及其合金的焊接。氩离子对氧化膜具有阴极破碎作用，能有效去除熔池表面的氧化膜。同时，氩气流对焊接区域的冲刷使得焊接接头快速冷却，从而改善了接头的组织和性能，减小了焊接变形。
5.铝母线6063的焊接工艺?
选用规格?250mmxl0mm的铝母线管6063进行水平同定位置的焊接丁艺试验。铝母材6063的化学成分和力学(电气)性能如表1、表2所示。?
5.1焊接设备和焊材的选用。
选用肯比焊机，型号为Pro-400，直流MIG气冷式焊机；选用4043焊丝，直径?1.2mm；选用?(Ar)=99.99％的氩气。氩气的纯度对于焊接质量至关重要，纯度不够，焊接时极易产生气孔。4043焊丝化学成分如表3所示。?
5.2焊前准备。
铝母线对接焊缝一般采用V型坡口，如图l所示。?
（1）为保证焊透且不致烧穿或塌陷，打底焊时须加垫板。焊接时还须加引弧板和收弧板。?
（2）焊前清理关系到焊缝的焊接质量，清理不彻底。焊缝容易产生气孔，所以焊前对母材坡口及焊丝表面的氧化膜和油污等杂质清理干净，防止焊缝内产生气孔、夹渣。除油污可用丙酮擦洗，除氧化膜用铜丝刷，直至漏出金属光泽。?
（3）由于铝的导热率比钢约大l倍，为防止焊缝区热量流失，焊前应预热，预热可保证焊接熔合良好，防止产生未熔合、未焊透等缺陷，但预热使工艺过程复杂化，而且能量消耗大、效率低。通过几个焊口的试验。发现适当增大焊接热输入，即使不预热，也不会出现焊接缺陷。?
5.3焊接工艺参数的选择。?
5.3.1根据母材的厚度，确定焊接电流和焊接层数。经过工艺试验，确定铝母线6063半自动熔化极氩弧焊的工艺参数如表4所示。
5.3.2焊接时正确的操作方法对焊缝成形和质量也是很重要的因素，焊接操作过程中应注意保持焊枪、焊丝和焊件之间的空间位置，焊枪与工件表面的距离8～10mm，焊丝与焊件之间的夹角通常为10°～20°，焊枪与焊件之间应尽量保持垂直，钨极伸出喷嘴通常为5mm。焊接过程中尽量保持电弧长度和焊枪角度，电弧过低或焊枪倾角过大都会产生大量的飞溅，它将穿透气体保护罩，从而使空气进入焊缝熔池，产生焊接缺陷；焊接过程中应采用锯齿形小幅度摆动焊枪．摆动幅度大将造成保护气体的紊流。同样将空气带入熔池，产生焊接缺陷，如气孔等。?
5.3.34在焊接试验过程中，出现了以下两个比较典型的问题：?
(1)3密集气孔，出现比较多的是打底层。经反复试验发现．提高焊接电流、降低电弧电压、适当减慢焊接速度则气孔明显减少。
(2)层间未熔，出现在焊口的仰焊部位。其产生原因是熔敷速度过快，采取适当减小焊接热输入的措施，达到了预期的效果。?
5.3.4由此可见，控制适当的焊接热输入对保证焊缝的质量至关重要。?
5.4焊后清理。
焊后立即采用铜丝刷将焊缝表面→及其附近区域的焊涪及其他杂物清理干净。
6.质量检验?
6.1焊接完成后，对焊接接头进行了检验和试验，包括外观质量、射线透照质量、力学性能试验和电阻测定。?
（1)外观检查。焊缝表面成形良好，接头边缘平滑过渡，未见缺陷。?
(2)射线探伤检验。按DL/T754-2001<铝母线焊接技术规程)进行等级评定，全部为Ⅱ级以上，符合合格标准。?
(3)拉伸试验。拉伸试样的强度远大于标准要求的最低抗拉强度(最低允许抗拉强度为108MPa)。?
（4)电阻测定。经测定，试样的电阻率均小于0.0355Ω·mm?2/m．符合标准要求。?
6.2由此可见，采取上述工艺，各项检验结果均满足技术条件和质量要求。
7.结论?
焊接时，注意试件清洁氩气纯度，焊枪角度和合理的焊接工艺，就能得到台格的焊接接头．为发电设备的安装、检修以及送、配电设备的铝母线焊接提供了合格的焊接工艺。
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［文章编号］1006-7619（2015）06-28-614