铝镁硅管状母线T I G(A G)焊焊接技术

铝镁硅管状母线T I G(A G)焊焊接技术

摘要：介绍铝镁硅合金管状母线采用内壁加套管并用铝合金锥形铆钉固定的对接装配方法及TIG(AC)焊的焊接工艺。

关键词：变电站；铝镁硅合金；管状母线；套管；TIG(AC)焊。

1概况

新疆伊犁青年农场220 kV变电站，220 kV侧管状母线为~130 mm x 7 mm，每根长32 m，系有2根7 m，3根6 m对接装配而成，每组3根共6组，110 kV 侧管状母线为￠130 mm x 7 mm，每根长26m，系有2根7 m，2根6 m对接装配而成，每组3根共10组，材质为铝镁硅合金，牌号6063，主要化学成分见表1。

为了获得优良的焊缝成形及焊接质量，管状铝质母线采用内壁加套管铝质铆钉固定对接装配工艺，焊接方法选用手工TIG(AC)焊，选用具有优良抗裂性能的SAISi-1(HS3 1 1)焊丝施焊，解决了管状铝质母线易烧穿、塌陷、力学性能较低等缺陷。

2管状母线对接装配

2.1 工件清理

由于TIG(AC)焊焊时不用熔剂，所以焊前清理的要求比其他焊接方法严格，这一点是保证铝及铝合金焊接质量的一个重要工艺措施。清理的程度直接关系到焊接接头的焊接质量，焊前对接装配要采取严格的清理措施，彻底清除工件和焊丝表面生成的致密而坚硬的氧化物薄膜及油污、锈等污物，因为污物不仅妨碍焊缝的良好熔合，而且是产生气孔的根源之一。

2.2 清理方法

(1)脱脂去油清理

将工件待焊处和焊丝表面的油污用汽油、酒精、丙酮等有机溶剂进行擦洗，擦洗时要注意将焊接坡口及两侧50 mm范围内的部位都要擦洗干净。

(2)化学清理

化学方法是用酸或碱溶液溶解焊丝和工件金属表面的方法来去除氧化膜，常与除油污、锈、污物同时进行。最常用方法是用8％体积的N aOH溶液，温度为60℃，浸泡3 min后用冷净水冲洗，然后在30％的稀硝酸溶液中进行中和处理，2 min后用清水冲洗干净，最后进行干燥处理。注意，化学清理后，一定要冲洗干净，否则会造成局部腐蚀，影响工件使用寿命。

(3)机械清理

先用汽油、酒精、丙酮等有机溶剂擦拭工件表面以除油、污物后，再用电动钢丝轮(采用直径小于O．1 5 mm的不锈钢丝轮，或直径小于O．1 mm的铜丝轮)及刮刀把管状母线坡口内外及两侧50mm范围内的氧化膜刷除或刮除。方法简便，效果较好。工件清理后，最好在24 h内焊接，否则超过规定时间应重新清理。

2.3 对接装配

(1)把清洗干净的套管(规格￠115 mm x 5 mm x 500 mm，材质6063)插入管状母线247 mm。

(2)用手枪钻在管状母线50mm、190mm处上下对称钻￠9.5mm的孔。

(3)用￠10㎜的锥形铰刀铰孔后打入铝合金锥形铆钉(￠10mm ×15 mm)。

为防止对接装配尺寸改变，最好一次完成每个孔的钻、铰、铆。然后对接另外一半管状母线。此时要求注意两点：1．套管插入管状母线不要超过247 mm，以保证对接坡口间隙在6 mm左右。2．销钉孔与前半截管状母线的孔成90°，对接装配如图1，坡口尺寸见表2。

3焊前准备

(1)采用交流电源。

(2)氩气纯度要求达到99．98％。

(3)选用铈钨极(如牌号WCE一20)，钨极端部形状(如图2)通过燃烧可形成半球形状的钨极末端。

(4)检查冷却水循环系统、电、气路是否畅通安全。

(5)用电动钢丝轮再次对装配坡口进行清理

4焊接工艺

管状母线水平固定手工TIG(AC)焊接工艺参数(见表3)。

4.1操作技术

将工件焊接位置用时钟相对位置表示，为了更好地防止在引弧处产生夹钨现象，在仰焊位6点钟处搭一块不与焊件连接的铝板，采用高频方法引燃电弧。当电弧稳定燃烧，钨极端部被加热到一定温度后，将电弧移人焊接区，使金属熔化和建立焊接熔池。钨极端部与工件表面保持3mm距离，喷嘴与工件保持10 mm 距离，焊枪与管两侧呈90°夹角，与所焊点切线呈75°～85°夹角，焊丝与管子切线方向呈15°～20°夹角(如图3)，将管状母线分为前半周和后半周沿顺时针和逆时针方向完成施焊。焊接时，焊丝移出熔池时不可脱离气体保护区，送人时不可接触钨极，根据熔池的大小、形状和两侧熔合形状，随时调整焊接速度，焊枪应稍作横向摆动，以保证焊缝两侧熔合良好，并预留0．5～1mm，不要熔化坡口的上棱边。盖面焊要进一步加大焊枪摆动幅度，保证熔池两侧超过坡口棱边0.5～2 mm，根据焊缝的余高决定填丝速度，为了保证焊接质量，焊接后半周应注意6点钟和1 2点钟处的接头，在仰焊位置6点钟前20mm的焊缝上引燃电弧，待建立明亮清晰的熔池后再填丝焊接，焊到点钟后重叠焊缝20mm，停留4～5 s，利用衰减装置逐渐减少电流收弧。

4.2焊后检验

(1)焊缝不允许有裂纹、未熔合、未焊透。

(2)外形尺寸应满足以下要求：

①余高≥2 mm

②咬边≤O．5 m m

③电阻值不超过

5结束语

通过生产实践证明，管状铝质母线采用内壁加套管，铝质锥形铆钉固定对接

装配工艺，明显提高了焊接接头的力学性能，提高了生产率，应大力推广使用。

管状铝质母线对接装配时，焊缝应注意避开隔离刀闸的合闸位置，铝铆钉处不要漏焊。