毕业设计（论文）、
题目镁和镁合金的焊接工艺
专业焊接技术及自动化
班级学号11G51218
姓名刘东洵
指导教师赵丽玲
2014 年06 月06 日
目录
1 绪论 (4)
2 课题的背景 (5)
3 材料介绍 (6)
4 激光焊接技术 (7)
1）同种镁合金的激光焊接 (7)
2）镁合金与铝合金的激光焊接 (7)
5 等离子弧焊技术 (8)
1）同种镁合金的变极性等离子弧焊 (8)
2）镁合金的变极性等离子弧缝焊 (9)
6 低能耗激光诱导增强电弧复合焊接技术 (9)
1）同种镁合金板材的焊接 (9)
2）同种镁合金薄板的焊接 (10)
3）异种镁合金板材的焊接 (10)
4）镁合金与钢异种金属的焊接 (11)
7活性焊接技术 (12)
1) 镁合金活性焊接 (12)
2）镁合金活性焊丝填丝焊接 (12)
8 熔化胶接焊焊接技术 (13)
1) 镁合金等离子弧胶接焊 (14)
2) 镁合金与铝合金的激光胶接焊 (14)
9 镁合金与铝合金的扩散焊接技术 (15)
10 镁合金焊接接头电弧喷涂防护技术 (16)
11 镁合金焊接技术的应用及展望 (17)
12 结论 (18)
13 参考文献 (19)
14 致谢 (20)
1. 绪论
近10年来，由于受到能源节约以及环境保护的巨大推动，镁合金及其焊接技术的发展比任何时期都快，从焊接方法、焊接材料到焊接设备等方面都不断有新的突破，为镁合金焊接生产向优质、高效、低成本的方向发展提供了前所未有的良好条件，并大大促进了镁合金的产业化进程。
镁合金由于其自身的物理化学特点，导致其焊接有很大困难，满意的焊接质量不易获得。镁合金的结晶温度区大，易于产生热裂纹；镁的沸点低，温度进一步升高后，其蒸气压比在相同温度下的铝合金要高4-5倍，因而焊接时温度一旦过高，镁会气化，产生爆炸形成飞溅；镁对氧的亲和力大，其氧化物密度较大，而容易形成夹杂；镁在接近熔化温度时，能与空气中的氮强烈化合生成脆性的镁的氮化物，显著降低接头力学性能；因此，实现镁合金优质焊接是比较困难的，在焊接时容易产生裂纹、气孔、飞溅等缺陷。但是由于工业的迫切需要，许多科学工作者做出了很大的努力，并取得了一些重要成果。
2.课题背景
随着工业技术的发展，对汽车、摩托车、飞机的性能要求越来越高，降低结构重量成为提高性能的重要措施。镁及其镁合金具有比重轻，比强度高，重复利用性强等优点被誉为二十一世纪最有发展潜力的基础材料之一。
我国镁资源储备位居世界第一，同时也是界上最大的镁生产国和出口国。前我国已占全球镁生产能力的3／4，产量的1／2。但镁合金应用开发严重滞后，80％以上作为初级原料低价出口，造成我国镁资源的极大浪费。随着我国加入世贸组织以及国际产业结构的调整，发展镁合金产业正面临重大的历史机遇与挑战。加快镁合金应用与产品制备核心技术的开发，将成为我国制造并抢占相关领域技术制高点，形成具有国际竞争力的新产业群体，并起到至关重要的作用。材料的发展，离不开连接问题。良好的连接是简化产品设计、降低产品成本的有效措施之一，连结技术的发展程度将直接影响镁合金的广泛应用。镁合金焊接方向，国内外的研究主要集中在氩弧焊、激光束。由于镁合金具有熔点低，导热率高，线膨胀系数高，表向张力小等特点，氩弧焊等传统的焊接技术在高技术制造领域所占的比重日趋减少。而激光焊接具有速度高，接头质量好等优点，得到了实际应用，但激光焊接设备投资和维护的本高，能量利用率低(尤其对铝、镁等具有高反射率的材料)，焊接时对被焊工件的组对间隙及位置精度要求很高，广泛应用受到了很大的限制。
根据现有焊接工艺存在的优缺点，大连理工大学首次提出采用激光一电弧复合热源焊接镁合金工艺。实验发现，新工艺不仅综合了氩弧焊和激光焊两种焊接工艺的优点，克服两者存在的不足，还能显著增大焊接熔深、提高焊接质量，是一种很有发展前途的焊接工艺。
本文对比分析镁合金氩弧焊、激光焊及激光一氩弧复合热源焊焊缝成犁、接头组织和力学性能，探索高效、优质的镁合金焊接工艺，为镁合金的广泛应用提供技术支撑。
3.材料介绍
众所周知，由于镁和镁合金的焊接性能不好，所以，近年来，分别采用钨极氩弧焊、激光焊、激光一氩弧复合热源焊接，使其变形成镁合金AZ 31B，系统分析焊接接头的组织及性能。结果发现，氩弧焊的焊缝表面成型较好，但接头深宽比小、热影响区宽且组织晶粒粗大，试样的抗拉强度较低；激光焊接头深宽比大、几乎不存在热影区、组织晶粒细小、基本无焊接变形，试样的抗拉强度较高；激光一氩弧复合热源焊接技术焊缝的表面成型接近氩弧焊，其深宽比及组织晶粒度接近于激光焊，且焊接变形小，接头强度抗拉强度接近母材。激光一氩弧复合热源焊接技术充分利用了激光和电弧相互作用的优势，克服了二者的不足，无论是在接头质量，还是在生产效率上都具有明显的优势，是一种高质高效的镁合金焊接工艺。
4．激光焊接技术
1) 同种镁合金的激光焊接
激光焊接作为一种先进的连接技术，具有速度快、线能量低、焊后变形小、接头强度高等优点，得到了人们极大的关注。采用脉冲YAG激光对AZ31B变形镁合金进行对接焊，结果表明，镁合金激光焊焊缝变形小，成型美观，无裂纹等表面缺陷、背面熔透均匀，如图1所示。焊接接头热影响区不明显，无晶粒长大现象；焊缝区由细小的等轴晶组成，如图2所示。在本试验条件下，接头的抗拉强度可达母材的95%以上，实现了镁合金的良好连接。研究表明，激光焊接对焊接工艺参数要求严格，同时镁合金激光焊接过程中易出现裂纹、气孔、热影响区脆化和激光能量吸收率低等系列问题。
图1 激光焊焊缝表面形貌图2 镁合金激光焊接接头组织
2)镁合金与铝合金的激光焊接
镁铝异种金属可以通过真空扩散焊、爆炸焊、搅拌摩擦焊等方法实现一定程度的连接，但其结合强度并不理想。造成这种结果的主要原因是两种材料焊接时在熔池内部形成了高硬度高脆性的金属间化合物。
SiC颗粒在铸造领域常常与镁、铝合金结合形成复合材料，可以细化材料的微观组织并且全面地提高机械性能；其在表面熔覆的工艺中也经常得到应用。针对SiC的性质及其在镁、铝复合材料中应用研究的基础上，提出SiC作为中间层进行激光镁铝搭接焊工艺，将SiC颗粒作为中间层进行镁铝激光搭接焊，来达到提高镁铝焊接接头性能的目的。
对比镁合金与铝合金的直接激光焊接与加入SiC颗粒的激光焊接，其宏观焊缝横截面如图3所示。在相同激光功率条件下，焊接熔池横截面宏观形貌发生了改变。与激光直接焊接相
比，加入SiC夹层后熔池内部搅拌能力降低并且镁铝板材界面处熔宽增加。对焊接试件进行剪切试验，结果表明SiC的加入改变了熔池的微观组织，使金属间化合物反应层厚度降低，焊缝的抗剪切拉伸性可达激光直接焊接的三倍以上。
图3 焊缝宏观横截面
A．直接激光焊接 B. 加入SiC夹层的激光焊接
5．等离子弧焊技术
1) 同种镁合金的变极性等离子弧焊
等离子弧（Plasma Arc）是一种受到约束的非自由电弧，温度和能量密度都显著高于普通电弧，是一种高效的焊接方法。采用变极性等离子弧焊接镁合金时，可以在背面无垫板的情况下实现对接接头的连接，具有熔深大、焊前准备少、焊接质量高、工件变形小及焊道数目少等优点。图4为变极性等离子弧焊接镁合金AZ31B的接头宏观形貌，接头成形美观，背面熔透均匀。焊接接头没有明显的热影响区，焊缝组织均匀，晶粒细小，如图5所示；经测试焊接接头拉伸强度达到母材的95%以上。
图4 镁合金变极性等离子弧焊宏观接头形貌图5 变极性等离子弧焊缝接头微观组织
2)镁合金的变极性等离子弧缝焊
采用变极性等离子弧焊对5mm厚的镁合金板材进行了缝焊，工艺原理图如图6所示，焊缝
铝及铝合金焊接施工工艺标准 1 适用范围 本工艺标准适用于铝及铝合金的手工钨极氩弧焊和熔化极氩弧焊的焊接。 2 施工准备 2.1 铝及铝合金的焊接除应执行本工艺标准外，还应符合国家颁布的有关标准、法律法规及规定。 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款，凡是不注日期的引用文件其最新版本适用于本标准 《铝及铝合金轧制板材》GB/T-3880-1997 《铝及铝合金热挤压管》第一部分：无缝圆管GB/T4437.1-2000 《铝及铝合金拉（轧）制无缝管》GB/T6893-2000 《铝及铝合金焊丝》GB/T10858 《铝及铝合金焊接管》GB/T10571 《铝制焊接容器》JB/T4734-2002 2.2 材料 2.2.1 一般规定 工程中使用的母材和焊丝应具备出厂质量合格证或质量复验合格报告，并优先选用已列入国家标准或行业标准的母材和焊丝，母材和焊丝应妥善保管，防止损伤、污染和腐蚀。当选用国外材料时，其使用范围应符合相应标准的规定，并应有该材料的质量证明书。 2.2.2 母材 2.2.2.1 工程选用的母材应符合现行的国家标准规定。 2.2.2.2 当对母材有特殊要求时，应在设计图样或相应的技术条件上标明。 2.2.2.3 施工单位对设备、容器和管道的材料的代用，必须事先取得原设计单位的设计修改证明文件，并对改动部位作详细记载。 2.2.2.4 损伤和锈蚀严重的母材不得在工程中使用。 2.2.3 焊接材料 2.2. 3.1 母材焊接所选用的焊丝应符合现行的国家标准《铝及铝合金焊丝》GB/T10858的规定。 2.2. 3.2 选用焊丝时应综合考虑母材的化学成分、力学性能及使用条件因素，并应符合下列规定。（1）焊接纯铝时应选用纯度与母材相同或比母材高的焊丝。 （2）焊接铝锰合金时应选用含锰量与母材相近的焊丝或铝硅合金焊丝。 （3）焊接铝镁合金时应选用含镁量与母材相同或比母材高的焊丝。 （4）异种铝及铝合金的焊接应选用与抗拉强度较高的母材相应的焊丝 2.2. 3.3 焊接时所使用的氩气应符合现行的国家标准《纯氩》GB4842的规定。 2.2. 3.4 手工钨极氩弧焊电极应选用铈钨极，也可选用钍钨极，施焊前应根据焊接电流的大小正确选用钨极直径。
BF西安北方热力设备工程有限公司 管道焊接工艺规程 规程编号： 工程编号：工程名称： 用户：管道编号： 编制：审核： 年月日
管道焊接接口编号图 装置型号产品编号材质编制 工程名称生产令号规格审核 B1J接管Φ273×12与法兰对接环焊缝HY10-G011-01 GP02-DS02 SMAW-I-5G-5/57-F1 100% RT-Ⅲ接头编号接头名称工艺卡编号工艺评定资格焊工无损检测
管 道 工 程 焊 接 工 艺 卡 Q235 1 23456接头简图： B 1 20G （Ⅱ） WN250-10TG 工艺“马铁”60×30×5 20G 接管φ273×16 16 2 22±1 2 2 871、按左图所示制备坡口并组对，工艺“马铁” 焊接工艺卡编号 HY10-GD11-01 在公司剪板机上下料，焊前将施焊部位的 管道编号 铁锈、熔渣等杂物清理干净； 接头名称 接管￠273×16与法兰 WN250-10 TG 对接环焊缝 2、按左图所示的层次顺序及如下工艺规范进 行施焊，焊条按规定烘干，层间清理要干 接头编号 B 1 净； 焊接工艺评 定报告编号 GP02-DS02 3、焊后清理，检验员检验并委托做RT 无损 检验。 焊工持证项目 SMAW-I-5G-5/57-F 1 GTAW-I-5G-5/57-02 母材 20G Ⅱ 厚度mm 焊端18 检 验 序号 本厂 锅检所 第三方或用户 20G 16 100% RT-Ⅲ 焊缝金属 厚度mm 焊接位置 层道 焊接方法 填充材料 焊接电流 电弧电压 （V ） 焊接速度 （cm/min ） 线能量 （kj/cm ） 施焊技术 牌号 直径 极性 电流（A 预热温度（℃） 1 GTAW ZH50 ￠ 直反 130～135 层间温度（℃） 2～6 SMAW J422 ￠ 均可 170～175 焊后热处理 7～8 SMAW J422 ￠ 均可 165～170 后 热 钨极直径 ￠2-5mm W-Ce-20 喷嘴直径 ￠10mm 脉冲频率 脉冲比（%） 气体成分 纯Ar ≥% 气体 流量 正面 11L/min 背面 编制 年 月 日 审核 年 月 日
5、6 工艺管道焊接工艺要求 一、管道焊接施工要求 1、管道切口质量应符合下列规定: ⑴切口表面应平整、无裂纹、重皮、毛刺、凹凸、缩口、熔渣、氧化物、 铁屑等; ⑵切口端面倾斜偏差不应大于管子外径的１％,且不得超过３mm; ⑶有坡口加工要求的,坡口加工形式按焊接方案规定进行。 2、管道预制时应按单线图规定的数量、规格、材质等选配管道组成件,并按单线图标明管道的系统号与按预制顺序标明各组成件的顺序号。 3、管道预制时,自由管段与封闭管段的选择应合理,封闭段必须按现场实测尺寸加工,预制完毕应检查内部洁净度,封闭管口,并按顺序合理堆放。 4、管道对接焊缝位置应符合下列规定: ⑴管道位置距离弯管的弯曲起点不得小于管子外径或不小于100mm; ⑵管子两个对接焊缝间的距离不大于5mm、 ⑶支吊架管部位置不得与管子对接焊缝重合,焊缝距离支吊架边缘不得小于50mm; ⑷管子接口应避开疏放水、放空及仪表管的开孔位置,距开孔边缘不应小于50mm,且不应小于孔径。 5、管道支架的形式、材质、加工尺寸及精度应严格按照相关图集进行制作,滑动支架的工作面应平滑灵活,无卡涩现象。 6、制作合格的支吊架应进行防腐处理,并妥善分类保管。支架生根结构上的孔应采用机械钻孔。 二、管道安装 1、管道安装前应具备下列条件: ⑴与管道有关工程经检验合格,满足安装要求; ⑵管子、管件、管道附件等已检验合格,具有相关证件; ⑶管道组成件及预制件已按设计核对无误,内部已清理干净无杂物。 2、管道安装应按单线图所示,按管道系统号与预制顺序号安装。安装组合件时,组合件应具备足够刚性,吊装后不应产生永久变形,临时固定应牢固可靠。
2018年第18期广东化工 第45卷总第380期https://www.doczj.com/doc/b110830273.html, ·127 ·镁合金双辊铸轧板带技术论述 王永昌 (青海盐湖工业股份有限公司，青海格尔木816000) Technique of Magnesium Alloy Sheet Twin Roll Casting Wang Yongchang (Qinghai Salt Lake Industrial Co., Ltd, Qinghai, Golmud 816000, China) Abstract: This paper is summarized the process of twin roll casting to produce magnesium alloys sheets (strip). It was analyzed that the developing trend of the process and existing problems and challenges. Keywords: Magnesium Alloys；Magnesium alloys sheets；Twin Roll Casting 1 镁合金板材的应用 镁合金是目前工业上应用最轻的金属材料，由于它具有较强的比强性、比刚性、减震性和电磁屏蔽性及易切削性等综合性能而成为电子通讯、现代汽车、印刷影印、轨道交通、航空航天及军工武器等行业的重要新型材料，尤其是人类对能源和环境非常关注的今天，镁合金产品受到日益重视，具有广阔的市场开发应用前景。 镁板是目前镁业深加工领域最具发展潜力的产品，由于镁合金晶体结构是密排六方结构，滑移系数小、低温塑性变形能力差，过去的十多年中在镁板轧制工艺没有取得长足的发展、成品率低、成本高，市场难以接受。近年来，随着原镁价格的下降和高温耐热、高强耐蚀、塑性变形能力强等新型镁合金的出现，镁板轧制工艺的改进，生产成本逐渐下降，产品越来越被市场接受，使国内外越来越多的企业和研发机构进入该领域，生产和研制不同用途的各类镁板。 目前镁板的生产和市场处境，正像十多年前的铝板市场一样，那时，几乎铝板市场是一片空白，但随着这十年来的发展，铝板市场增长速度有目共睹，应用领域也在不断扩大，最早建立铝板生产线的厂家现在大都成为行业龙头，享受市场高速增长的红利。镁板的应用范围和前景同样十分广阔，铝板可以涉足的领域镁板大多也可涉足。使用镁板生产的冲压件，比起现在普遍采用镁压铸工艺生产的压铸件，具有成品率高、生产率高、产品强度高的优点。因此未来一部分镁压铸产品将会被镁板冲压产品取代。而且利用镁的材料特性，镁板将会被大规模用于制造汽车前后盖板、汽车门板、动车外壳、动车底座及床铺、以及飞机和火箭等航空航天器上。目前的镁板市场就像一片蓝海，发展潜力巨大。 2 镁板材生产工艺 镁板生产工艺一般分为两大类：即传统的轧制工艺和双辊铸轧工艺。 2.1 传统轧制工艺 将镁合金锭进行预热、熔炼、净化，铸造成一般为0.3 m×1 m×2 m的扁坯，将扁坯在480 ℃下进行几个小时的初次均质化处理，然后进行多次、往返、连续的热轧、温轧，形成5-6 mm厚的板材，再将板材在340 ℃下进行退火、精加工后生产出成品。该工艺成本高(扁坯成本大约为5万/吨，加工成本大约为9万/吨)、耗时多、成品率低(一般在20-40 %之间)、如果生产薄板，成品率更低，每批次的产品质量不稳定、不能连续生产，产量受限，无法支持大规模、工业化生产，只能小规模为军工企业生产中厚板，每年产量大约在1000吨左右，产品厚度和宽度均满足不了当前汽车制造和电子产品市场的需求. 2.2 双辊铸轧工艺 第二类是近年来在国内外开发的双辊铸轧工艺，该工艺将熔融后的镁合金液体直接用泵咀均匀地喷射到双辊轧机辊面之间，用轧辊内的冷水冷固，通过辊缝一次性、连续铸轧成3-3.5 mm板带，然后进行2-5次的连续温轧、平整、热处理等精加工后生产出0.5-1.5 mm厚，600-1800 mm宽的镁卷材成品，成品率均在93 %以上，直接应用于电子产品制造上。该工艺极大地提高了产品的成品率，省去了传统工艺多次压轧过程，生产率高、生产成本低、工艺成熟、产品质量稳定，可规模化、商业化生产，是目前生产低成本、高性能镁合金板材的现代工艺。 2.3 工艺流程 传统轧制工艺流程：坯锭预热→熔炼→净化→铸锭→均匀化→洗面→加热→热轧(多次加热)→温轧(多次退火)→冷轧→成品退火→板材分剪→成品堆扎 双辊铸轧工艺流程：镁锭预热→熔炼→镁液净化→双辊铸轧→少量温轧→成品退火→板材分剪→成品堆扎。 3 镁合金板材生产现状 随着各国经济的发展，镁板材消费结构有了较大的变化，尤其是近几年，随着镁材价格的降低和高温耐热、高强耐蚀等新型镁合金的发展，使各国研发机构和商业公司对镁板的开发和生产颇感兴趣，镁板的生产技术日趋成熟。 CSIRO—澳大利亚联邦科学与工业研究组织，该组织经过长达十多年的研究，在镁合金及镁合金板材生产方面取得了可喜的成果。CSIRO已开发出了具有专利权的镁合金板材双辊铸轧技术，将熔融AZ31镁液喷射至双辊之间进行铸轧、冷却，即轧制出厚度为3-3.5 mm、宽幅为600 mm的镁合金铸态卷板，再将铸态卷板进行少量的温轧及精加工后，即可生产出3C产品所需的宽幅600 mm，厚度0.5-1.5 mm的成品镁板，工艺成熟，技术处于世界领先。CSIRO的技术独特在于它能有效地优化显微组织，最小化缺陷，最大化镁板强度和成型性。CSIRO生产的镁合金板样品已在日本和美国分别进行了制造3C产品零部件和汽车部件的精加工检验，被确定性能先进，符合生产3C产品和汽车零部件的要求。目前CSIRO正在致力于将宽幅为600 mm镁板材技术进行商业化应用，。 CSIRO更期望将本项技术应用于汽车行业的镁板材生产上，但宽幅600 mm的板材显然不能满足汽车工业的要求，目前汽车工业对镁合金板材的宽幅要求一般在1800毫米以上，为此，CSIRO正在进行该技术的进一步开发和产品尺寸的提升，使600 mm的宽幅扩大至1800-2000 mm。 德国的GKSS镁技术工程中心对双辊铸轧镁合金板材技术也进行了多年的研究，尤其是在镁合金的铸造、压轧、表面防腐等方面在材料晶相控制和加工工艺上都有很多研究和前期技术储备，后段精加工方面也取得了新的进展。德国亥姆霍兹联合会是德国最大的国家级科研机构，新型镁合金的研发及其在工业领域的应用，是吉斯达赫材料研究中心研究的主要对象，该中心研发并建成的双辊铸轧和温轧示范厂，使板材连续的变薄。目前，这种优化后的宽幅为650 mm，最小厚度为4 mm的AZ31镁合金铸轧板材各项参数符合批量生产工业用材的要求，并能吸引投资伙伴，进行合作生产或技术转让。 2011年初，韩国浦项钢铁公司(POSCO)在韩国全罗南道的顺川建设镁板材项目，开发和生产宽幅镁合金板材，该项目年设计能力为1万吨镁合金板材，宽幅1800-2000 mm，产品定位于汽车行业，于2012年10月投产并实现商业化生产，现已成功生产出汽车前后盖板及门板产品，并与韩国现代、韩国起亚和日本丰田等汽车厂家签订意向供货协议。早在2007年，浦项在此就有一生产能力为3000吨/年，宽幅为600 mm的镁板厂在运营，产品用于 [收稿日期] 2018-06-22 [作者简介] 王永昌(1963-)，男，西宁人，大专，主要研究方向为金属镁合金及镁合金产品开发。
编号：FA（赤）J480-焊-002 国电赤峰 30·52 煤制尿素项目 A标段气化备煤、B标段净化空分 工艺管道焊接方案 编制: 审核： 批准： 标准化员： 中国化学工程第十一建设有限公司 国电赤峰工程项目经理部 2010年6月
目录 1.编制说明 (2) 2.编制依据 (2) 3.工程概况 (2) 4.通用要求 (2) 5.焊接工艺 (5) 6.焊缝检验及返修 (7) 7.焊接质量保证措施 (9) 8.焊接施工安全风险意识识别 (12) 9.焊接文明施工措施 (12)
1.编制说明 本方案仅适用于国电赤峰3052煤制尿素项目A标段气化备煤、B标段净化空分工艺管道碳钢、合金钢和不锈钢焊接施工作业。合金钢热处理方案及空分装置铝镁合金焊接方案详见专业方案。 在焊接过程中，将以焊接工艺卡的形式对本方案进行进一步细化，下发作业班组并进行技术交底，针对性指导现场焊接施工。 2.编制依据 1）评定合格的焊接工艺评定报告 2）赛鼎工程有限公司设计的技术文件及施工图纸 3）GB50236-2009 现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范 4）GB50235-1997 工业金属管道工程施工及验收规范 3.工程概况 本工程管道除空分装置冷箱外涉及以下材质：碳钢（20#、L245、Q235A）、低温钢（A333 Gr.6、A671 CC.60）、不锈钢（304、304L、316、1Cr18Ni9Ti）、铬钼合金钢（15CrMoG、12Cr1MoV）等。总焊接量约为25万DIN，分布于空分装置、低温甲醇洗、煤气水分离。变换煤气冷却、酚回收各工段。 4.通用要求 4.1.现场管线材质选用及焊材烘干一览表 钢号焊条牌号焊丝烘干温度(℃) 恒温时间（分）碳钢管(20#、L245、Q235A）J426 J427 H08Mn2SiA 350～400 60 低温管（A333 Gr.6、A671 CC.60）W707 TGS-1N 350～400 60 15CrMoG R307 H13CrMoA 350～400 60 铬钼合金钢管 12Cr1MoVG R317 H08CrMoVA 350～400 60
压力管道焊接工艺规程 1 适用范围 本规程适用于工业管道或公用管道中材质为碳素钢、低合金钢、耐热钢、不锈钢和异种钢等压力管道的焊条电弧焊、钨极氩弧焊以及二氧化碳气体保护焊的焊接施工。 2 主要编制依据 2.1 GB50236-98《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》； 2.2 GB/T20801-2006《压力管道规范-工业管道》； 2.3 SH3501-2001《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》； 2.4 GB50235-97《工业金属管道工程施工及验收规范》； 2.5 CJJ28-89 《城市供热管网工程施工及验收规范》； 2.6 CJJ33-89 《城镇燃气输配工程施工及验收规范》； 2.7 GB/T5117-1995 《碳钢焊条》； 2.8 GB/T5118-1995 《低合金钢焊条》； 2.9 GB/T983-1995 《不锈钢焊条》； 2.10 YB/T4242-1984 《焊接用不锈钢丝》； 2.11 GB1300-77 《焊接用钢丝》； 2.12 其他现行有关标准、规范、技术文件。 3 施工准备 3.1 技术准备 3.1.1 压力管道焊接施工前，应依据设计文件及其引用的标准、规范，并依 据我公司焊接工艺评定报告编制出焊接工艺技术文件（焊接工艺卡或作业指
导书）。如果属本公司首次焊接的钢种，则首先要制定焊接工艺评定指导书，然后对该种材料进行工艺评定试验，合格后做出焊接工艺评定报告。
3.1.2 编制的焊接工艺技术文件（焊接工艺卡或作业指导书）必须针对工程 实际，详细写明管道的设计材质、选用的焊接方法、焊接材料、接头型式、具体的焊接施工工艺、焊缝的质量要求、检验要求及焊后热处理工艺（有要求时）等。 3.1.3 压力管道施焊前，根据焊接作业指导书应对焊工及相关人员进行技 术交底，并做好技术交底记录。 3.1.4 对于高温、高压、剧毒、易燃、易爆的压力管道，在焊接施工前应 画出焊口位置示意图，以便在焊接施工中进行质量监控。 3.2 对材料的要求 3.2.1 被焊管子（件）必须具有质量证明书，且其质量符合国家现行标准 （或部颁标准）的要求；进口材料应符合该国家标准或合同规定的技术条件。 3.2.2 焊接材料（焊条、焊丝、钨棒、氩气、二氧化碳气、氧气、乙炔气 等）的质量必须符合国家标准（或行业标准），且具有质量证明书。其中钨棒宜采用铈钨棒；氩气纯度不应低于99.95%；二氧化碳气纯度不低于99.5%； 含水量不超过0.005% 。 3.2.3 压力管道予制和安装现场应设置符合要求的焊材仓库和焊条烘干 室，并由专人进行焊条的烘干与焊材的发放，并做好烘干与发放记录。 3.3 焊接设备 3.3.1 焊接机具设备主要包括：交流焊机、直流焊机、氩弧焊机、高温烘 干箱、中温烘干箱、恒温箱、二氧化碳气体保护焊机、焊条保温筒、内磨机及电动磨光机等。
镁铝合金表面处理工艺 大全 集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#
铝表面处理工艺一、选材 铝合金6061：镁铝6061-T651是6系合金的主要合金，是经热处理预拉伸工艺的高品质铝合金产品；镁铝6061具有加工性能极佳、良好的抗腐蚀性、韧性高及加工后不变形、上色膜容易、氧化效果极佳等优良特点。主要用途:广泛应用于要求有一定强度和抗蚀性高的各种工业结构件，如制造卡车、塔式建筑、船舶、电车、铁道车辆。 6061典型用途：代表用途包括航天固定装置、电器固定装置、通讯领域，也广泛应用于自动化机械零件、精密加工、模具制造、电子及精密仪器、SMT、PC板焊锡载具等等。 电镀是在表面添加一层金属保护层。阳极氧化是把表面一层人为按要求用电化学进行氧化，用这层氧化层作保护层。铝不好电镀，但氧化铝很硬（可作磨料），化学性能又特好（不会再氧化，不受酸腐蚀），比一般金属还好，还可以染成各种颜色。所以铝件一般用阳极氧化。 二、工艺类型、效果图、厂家调研 氧化工艺 喷砂可以使丝印时，印料和承印物的结合更加牢固。均匀适当的喷砂处理，基本上可以克服铝材表面常见的缺陷。详见附录 、喷涂工艺 1、表面处理工艺：机壳漆
机壳漆金属感极好，耐醇性佳，可复涂PU或UV光油。玩具油漆重金属含量符合国际安全标准。包括CPSC含铅量标准、美国测试标准ASTMF 963、欧洲标准 EN71、EN1122。 2、表面处理工艺：变色龙 随不同角度而变化出不同颜色。是一种多角度幻变特殊涂料，使你的商品价值提高，创造出无懈可击的超卓外观效果。 3、表面处理工艺：电镀银涂料 电镀银漆是一款无毒仿电镀效果油漆，适用ABS、PC、金属工件，具有极佳的仿电镀效果和优异的耐醇性。 4、表面处理工艺：橡胶漆 适用范围：ABS、PC、PS、PP、PA以及五金工件。 产品特点：本产品为单组份油漆，质感如同软性橡胶，富有弹性，手感柔和，具有防污、防溶剂等功能。这种油漆干燥后可得涂丝印。重金属含量符合国际安全标准。包括CPSC含铅量标准、美国测试标准ASTMF 963、欧洲标准EN71、EN1122。5、表面处理工艺：导电漆 适用于各种 PS 及 ABS 塑料制品；导电导磁、对外界电磁波、磁力线都能起到屏蔽作用；在电气功能上达到以塑料代替金属的目的。电阻值可根据客人要求调试。重金属含量符合国际安全标准，包括 CPSC 含铅量标准、美国测试标准 ASTMF-963 、欧洲标准 EN71 、EN1122。 6、表面处理工艺：UV油
5.6 工艺管道焊接工艺要求 一、管道焊接施工要求 1、管道切口质量应符合下列规定： ⑴切口表面应平整、无裂纹、重皮、毛刺、凹凸、缩口、熔渣、氧化物、 铁屑等； ⑵切口端面倾斜偏差不应大于管子外径的１％，且不得超过３mm； ⑶有坡口加工要求的，坡口加工形式按焊接方案规定进行。 2、管道预制时应按单线图规定的数量、规格、材质等选配管道组成件，并按单线图标明管道的系统号和按预制顺序标明各组成件的顺序号。 3、管道预制时，自由管段和封闭管段的选择应合理，封闭段必须按现场实测尺寸加工，预制完毕应检查内部洁净度，封闭管口，并按顺序合理堆放。 4、管道对接焊缝位置应符合下列规定： ⑴管道位置距离弯管的弯曲起点不得小于管子外径或不小于100mm； ⑵管子两个对接焊缝间的距离不大于5mm. ⑶支吊架管部位置不得与管子对接焊缝重合，焊缝距离支吊架边缘不得小于50mm； ⑷管子接口应避开疏放水、放空及仪表管的开孔位置，距开孔边缘不应小于50mm，且不应小于孔径。 5、管道支架的形式、材质、加工尺寸及精度应严格按照相关图集进行制作，滑动支架的工作面应平滑灵活，无卡涩现象。 6、制作合格的支吊架应进行防腐处理，并妥善分类保管。支架生根结构上的孔应采用机械钻孔。 二、管道安装 1、管道安装前应具备下列条件： ⑴与管道有关工程经检验合格，满足安装要求； ⑵管子、管件、管道附件等已检验合格，具有相关证件； ⑶管道组成件及预制件已按设计核对无误，内部已清理干净无杂物。 2、管道安装应按单线图所示，按管道系统号和预制顺序号安装。安装组合件时，组合件应具备足够刚性，吊装后不应产生永久变形，临时固定应牢固可靠。
秦皇岛首秦公司宽厚板技改配套二期工程12000m3 /h空分装置安装工程 铝合金工艺管道施工方案 审批： 审核： 编制：
2005年8月 目录 1 编制说明 2 编制依据 3 管道施工工艺流程 4 材料验收 5 管道加工、预制 6 管道焊接 7 管道安装 8 管道检验、检查和试验 9 施工安全技术措施 附录1铝、镁合金管手工氩弧焊焊接交底 2 铝镁合金管道安装要求交底 3 铝镁合金管道脱脂交底
1 编制说明 本方案是针对首秦金属材料有限公司12000m3/h制氧工程系统空分装置安装工程铝镁合金管道安装施工编制的，包括由杭氧设计供货的冷箱内管道和冷箱外管道。 工程特点：工程量大、材质多，计有LF 2、LF 4 、LF 2 +LF 4 、质量要求高、 工期紧，铝镁合金焊接施工难度较大，要求参加施工的工程施工人员，焊工高度重视，周密部署，吃透标准，精心施工，争创一流。 2 编制依据 2.1 杭州制氧机厂设计图纸说明及杭州制氧机厂《工厂标准》。 2.2 杭州制氧机厂空分装置安装施工图。 2.3 《工业金属管道工程施工及验收规范》--------------------- GB50235-97 2.4 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》---------- GB50236-98 2.5 《铝及铝合金焊接技术规程》---------------------------- HGJ222-92 2.6 六化建公司空分施工组织设计。 3 管道施工工艺流程 4 材料验收 4.1 管子、管件检验 4.1.1 管材检验 4.1.1.1 管材须有制造厂出厂合格证和材质证明书； 4.1.1.2 管材的内外表面应光滑，清洁，无针孔、裂纹、折叠和过腐蚀现象；
压力管道通用焊接工艺规程（GD03） 1.总则 1.1本规程适用于按SH3501-2002《石油化工剧毒、可燃介质管道施工及验收规范》、GB50235-97《工业金属管道规程施工及验收规范》及GB50236《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》等标准施工验收的材质等及其与０Ｃr18Ni9T i、奥氏体不锈钢管道的焊接。 1.2本规程编制所依据的焊接工艺评定号： 1.3所有参加焊接的焊工，均必须按《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》进行考试，并取得相应的焊工资格。 2.焊前准备 2.1坡口加工后应进行外观检查，其表面不得与裂纹、夹层等缺陷。 2.2焊接接头组对前，应用手工或机械方法清理内外表面，在坡口两侧20mm范围不得有油漆、毛刺、锈斑、氧化皮及其他对焊接过程有害的杂物，并用丙酮或酒精擦净。 2.3不锈钢管道采用手工电弧焊时，坡口两侧100mm范围内刷白垩粉或喷涂其它防飞溅涂料。 3.焊接 3.1定位焊应与正式焊接工艺相同，其焊缝长度宜为10~15mm，高宜为2~4mm，且不超过壁厚的2/3. 3.2不得在焊件表面引弧或试验电流，焊件表面不得有电弧擦伤等缺陷。 3.3定位焊的焊缝不得有裂纹及其它缺陷，若发现缺陷应及时清除，定位焊焊道的两端应修磨成缓坡形。 3.4氩弧焊焊接时，使用氩气的纯度应在99.9﹪以上，保护氮气纯度应大于99.5﹪，含水量小于50mm/L。 3.5采用氩弧焊打底工艺时，管内侧可充氩气或氮气保护，管内氩气或氮气浓度应大于99.9﹪时方可施焊，且充气流量不宜过大，保证气体有流动状态即可；也允许采用药芯氩弧焊丝，管内不充气体保护焊。 3.6在保证焊透及熔合良好的条件下，应选用小的焊接参数，采用短弧、多层多焊道，层间温度控制在60℃以下。 3.7有耐腐蚀性要求的双面焊焊缝，与介质接触的一侧应最后焊接。 3.8管径DN≥60mm的对接焊缝，骑座式角对接缝采用药芯焊丝或实芯焊丝管内充氩气或氮气保护手工钨极氩弧焊，其它焊缝可采用氩弧焊打底，手工电弧焊盖面；也允许采用手工电弧焊打底（设计图样或用户要求氩弧焊打底外），但施焊者必须具备相应不带垫的焊工合格项目，其焊接工艺参数见下表： 3.9在焊接中应确保起弧与收弧的质量，收弧时应将弧坑填满，多层焊的层间接头应相互错开。 3.10用不锈钢丝刷清理焊缝，角向砂轮应专用，不得与碳钢共用。 3.11现场焊接必须设置有效的挡风、防雨、雪侵袭的临时工棚。 3.12管道焊接时，应采取措施防止管内成为风道。 3.13马鞍口、角焊缝焊角高度不得小于支管壁厚，且焊接层次不得小于2层，并且具有圆滑过渡到母材的几何形状。 3.14焊接完毕后，应及时将焊缝表面的熔渣及附近的飞溅物清理干净。 4.焊后检验 4.1每条焊缝的附近应按规定作施焊焊工代号标识，同时还应注明该管线的管线号、焊缝编号等。
“航空航天、交通运输用高强镁合金加工材”类中，关键领域“航空航天”此方向下，具体产品（技术）名称中3类铸件锻件、挤压变形材、板带材，我公司是否有能力按照“产品（技术）要求”进行生产，并按照产品（技术）要求中的指标能生产的具体产品名称或方向各是哪些。 一．镁合金锻件运用领域 在大多数工程应用中，通常要求零件拉伸性能具有各向同性。因此，必须对镁合金铸锭坯进行不同方向的镦粗。使用三轴锻造可以控制镁合金三个方向上的镦粗过程，能有效避免各向异性。采用上述工艺可制备出的镁合金锻件，已成功地应用于航空、汽车等工业领域。比如，直升机及赛车发动机用镁合金锻件、直升机用镁合金锻件、箱罩用镁合金锻件，镁合金轮毂这些部件能承受极高的静态和动态交变载荷，并长期服役高温环境中。 二．锻造用典型镁合金 1.几种常用变形镁合金牌号和机械性能及其在航空领域的应用
锻造常用镁合金是Mg-Al-Zn、Mg-Zn-Zr和Mg-Mn 系，其他的还有Mg-Th、Mg -Re -Zn -Zr 和Mg-Al-Li 系等。 Mg-Al-Zn系合金一般属于中等强度、塑性较高的变形材料。按照ASTM标准，该系中常用的镁合金有AZ31B、AZ61A、AZ80A，我国与此相当的牌号分别是MB2、MB5、MB7。但是，Mg-A1-Zn系合金铸锭的实际晶粒尺寸不适于铸造后直接锻造，因此锻造前有必要对铸锭进行预挤压，以获得合乎要求的细晶组织，提高合金的可锻性。早在上世纪90年代李相容基于MB2制订出了镁合金的合理锻造工艺规范，随后国内很少有利用该系镁合金研制或生产镁锻件的报道。据悉俄罗斯已拥有用成套镁合金熔炼锻造生产线专利及专有技术，进行MA2—1(相当于我国牌号的MB3)镁合金锻造汽车轮毂和摩托车轮毂生产。 MB2是Mg-Al-Zn系不可热处理强化的变形镁合金。合金在室温下工艺塑性差，高温时塑性好，因此合金的压力加工工序必须在加热状态下进行。合金的切削加工性能、焊接性能良好，应力腐蚀倾向小，耐蚀性能较好。该合金可加工成形状复杂的锻件和模锻件，
镁合金热处理工艺及研究现状 摘要：镁合金具有较高的比刚度、比强度、良好的电磁屏蔽性、减振性能和散热性能，是最轻的结构金属材料之一，在航空航天领域具有广泛的应用前景。本文综述了镁合金热处理工艺及其研究现状。 关键词：镁合金热处理研究现状 多数镁合金都可通过热处理来改善或调整材料的力学性能和加工性能。镁合金能否通过热处理强化完全取决于合金元素的固溶度是否随温度变化。当合金元素的固溶度随温度变化时，镁合金可以进行热处理强化。镁合金的常规热处理工艺分为退火和固溶时效两大类。 镁合金热处理强化的特点是：合金元素的扩散和合金相的分解过程极其缓慢，因此固溶和时效处理时需要保持较长的时间。另外，镁合金在加热炉中应保持中性气氛或通入保护气体以防燃烧。 一、退火 退火可以显著降低镁合金制品的抗拉强度并增加其塑性，对某些后续加工有利。变形镁合金根据使用要求和合金性质，可采用高温完全退火（O）和低温去应力退火（T2）。 完全退火可以消除镁合金在塑性变形过程中产生的加工硬化效应，恢复和提高其塑性，以便进行后续变形加工。完全退火时一般会发生再结晶和晶粒长大，所以温度不能过高，时间不能太长。当镁合金含稀土时，其再结晶温度升高。AM60、AZ31、AZ61、AZ60 合金经热轧或热挤压退火后组织得到改善。去应力退火既可以减小或消除变形镁合金制品在冷热加工、成形、校正和焊接过程中产生的残余应力，也可以消除铸件或铸锭中的残余应力。 二、固溶和时效 1、固溶处理 要获得时效强化的有利条件，前提是有一个过饱和固溶体。先加热到单相固溶体相区内的适当温度，保温适当时间，使原组织中的合金元素完全溶入基体金属中，形成过饱和固溶体，这个过程就称为固溶热处理。由于合金元素和基体元素的原子半径和弹性模量的差异，使基体产生点阵畸变。由此产生的应力场将阻碍位错运动，从而使基体得到强化。固溶后屈服强度的增加将与加入溶质元素的浓度成二分之一次方比。 根据Hmue-Rothery规则，如果溶剂与溶质原子的半径之差超过14%～15%，该种溶剂在此种溶质中的固溶度不会很大。而Mg的原子直径为3.2nm，则Li，Al，Ti，Cr，Zn，Ge，Yt，Zr，Nb，Mo，Pd，Ti，Pb，Bi等元素可能在Mg中会有显著的固溶度。另外，若给定元素与Mg的负电性相差很大，例如当Gordy定义的负电性值相差0.4以上（即∣xMg－x∣>0.4）时，也不可能有显著的固溶度。因为此时Mg和该元素易形成稳定的化合物，而非固溶体。 2、人工时效 沉淀强化是镁合金强化(尤指室温强度)的一个重要机制。在合金中，当合金元素的固溶度随着温度的下降而减少时，便可能产生时效强化。将具有这种特征的合金在高温下进行固溶处理，得到不稳定的过饱和固溶体，然后在较低的温度下进行时效处理，即可产生弥散的沉淀相。滑动位错与沉淀相相互作用，使屈服强度提高，镁合金得到强化： Tyield=(2aGb)/L+τ a （1） 式中Tyield为沉淀强化合金的屈服强度；τa为没有沉淀的基体的屈服强度；(2aGb/L)为在沉淀之间弯出位错所需的应力。 由于具有较低的扩散激活能，绝大多数镁合金对自然时效不敏感，淬火后能在室温下长期保持淬火状态。部分镁合金经过铸造或加工成形后不进行固溶处理而是直接进行人工时效。这种工艺很简单，可以消除工件的应力，略微提高其抗拉强度。对Mg-Zn系合金就常在热变
工艺管道焊接方案 最终版 1
编号:F A(赤)J480-焊-002 国电赤峰 30·52 煤制尿素项目 A标段气化备煤、B标段净化空分 工艺管道焊接方案 编制: 审核: 批准: 标准化员: 中国化学工程第十一建设有限公司 国电赤峰工程项目经理部 6月 目录
1.编制说明 (2) 2.编制依据 (2) 3.工程概况 (2) 4.通用要求 (2) 5.焊接工艺 (5) 6.焊缝检验及返修 (8) 7.焊接质量保证措施 (11) 8.焊接施工安全风险意识识别 (14) 9.焊接文明施工措施 (15)
1.编制说明 本方案仅适用于国电赤峰3052煤制尿素项目A标段气化备煤、B标段净化空分工艺管道碳钢、合金钢和不锈钢焊接施工作业。合金钢热处理方案及空分装置铝镁合金焊接方案详见专业方案。 在焊接过程中,将以焊接工艺卡的形式对本方案进行进一步细化,下发作业班组并进行技术交底,针对性指导现场焊接施工。 2.编制依据 1)评定合格的焊接工艺评定报告 2)赛鼎工程有限公司设计的技术文件及施工图纸 3)GB50236- 现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范 4)GB50235-1997 工业金属管道工程施工及验收规范 3.工程概况 本工程管道除空分装置冷箱外涉及以下材质:碳钢(20#、L245、Q235A)、低温钢(A333 Gr.6、A671 CC.60)、不锈钢(304、304L、316、1Cr18Ni9Ti)、铬钼合金钢(15CrMoG、12Cr1MoV)等。总焊接量约为25万DIN,分布于空分装置、低温甲醇洗、煤气水分离。变换煤气冷却、酚回收各工段。 4.通用要求 4.1.现场管线材质选用及焊材烘干一览表
奥氏体不锈钢管道焊接工艺规程 1适用范围 本标准适用于工业管道、公用管道和发电厂奥氏体不锈钢管道焊接施工。本标准也适用于手工氩弧焊和手工电弧焊作业。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款，凡是注日期的引用文件，其随后的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于标准，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB5023—97《工业金属管道工程施工及验收规范》 GB/T 983—95《不锈钢焊条》 DL/T869-2004《火力发电厂焊接技术规程》 劳人部[1988]1号《锅炉压力容器焊工考试规则》 HYDBP006-2004〈压力管道安装工程焊接、热处理过程控制程序》 HYDBP018-2004〈压力管道安装工程焊接材料管理程序》 HYDBP013-2004压力管道安装工程材料设备储存管理程序》 HYDBP012-200《〈压力管道安装工程材料设备搬运管理程序》 HYDBP008-2004＜压力管道安装工程计量管理手册》 HYDBP007-2004＜压力管道安装工程检验和试验控制程序》 HYDBP010-2004〈压力管道安装工程不合格品控制程序》 劳动部发[1996]140号《压力管道安全管理与监察规定》 3先决条件 3.1 环境 3.1.1 施工环境应符合下列要求: 3.1.1.1 风速：手工电弧焊小于8M/S,氩弧焊小于2M/S
3.1.1.2 焊接电弧在1m范围内的相对湿度小于90%环境温度大于0C。 3.1.1.3 非下雨、下雪天气。 3.1.2 当环境条件不符合上述要求时，必须采取挡风、防雨、防寒等有效措施。 3.2奥氏体不锈钢管道焊接控制流程图 见图1。 图1奥氏体不锈钢管道焊接控制流程图 3.3 焊接材料 3.3.1 奥氏体不锈钢管道焊接材料的采购和入库（一级库）由公司物资部负责，按《物资采购控制程序》和《焊接材料保管程序》执行。 3.3.2 奥氏体不锈钢管道焊接材料入二级库的保管、焊剂、烘干、发放、回收由各项目负责，按《焊接材料保管程序》执行
镁合金的分类及特点 1.2.1镁合金的分类 镁合金是以金属镁为基体，通过添加一些其它的元素而形成的合金，镁合金中添加的合金元素主要有Al、Zn、Mn、Si、Zr、Ca、Li以及部分稀土族元素等[10]，一般说来镁合金的分类依据有以下三种：合金化学成分、成形工艺和是否含锆。 镁合金按合金化组元数目可分为二元、三元和多元合金体系。常见的镁合金体系一般都含有不止一种合金元素。但在实际中，为了分析方便，简化和突出合金中主合金元素的作用，可以把镁合金分为Mg-Mn、Mg-Al、Mg-RE、Mg-Th、Mg-Li 和Mg-Ag 等合金系列[11]。按合金中是否含锆，镁合金可划分为含锆和不含锆两大类。最常见的含锆镁合金系列为：Mg-Zn-Zr、Mg-RE-Zr、Mg-Th-Zr、Mg-Ag-Zr 系列。不含锆镁合金有：Mg-Zn、Mg-Mn和Mg-Al系列。目前应用最多的是不含锆压铸镁合金Mg-Al 系列。含锆和不含锆镁合金中均既包含着变形镁合金，又包含着铸造镁合金。锆在镁合金中的主要作用就是细化镁合金晶粒。含锆镁合金具有优良的室温性能和高温性能。遗憾的是Zr不能用于所有的工业合金中，对于Mg-Al 和Mg-Mn 合金，由于冶炼时Zr与Al及Mn形成稳定的化合物，并沉入坩埚底部，无法起到细化晶粒的作用[12]。 按成形工艺镁合金可分为两大类，即变形镁合金和铸造镁合金。变形镁合金是指可用挤压、轧制、锻造和冲压等塑性成形方法加工的镁合金。铸造镁合金是指适合采用铸造的方式进行制备和生产出铸件直接使用的镁合金[11]。变形镁合金和铸造镁合金在成分、组织和性能上存在着很大的差异。目前，铸造镁合金比变形镁合金的应用要广泛，但与铸造工艺相比，镁合金热变形后合金的组织得到细化，铸造缺陷消除，产品的综合机械性能大大提高，比铸造镁合金材料具有更高的强度、更好的延展性及更多样化的力学性能[13]。因此，变形镁合金具有更大的应用前景。 1.2.2 主合金元素的作用 根据镁合金的强化效果，其合金的元素可以分为三类[14,15]： 1)既提高强度又提高韧性的合金元素，按作用效果顺序为： 强度标准：Al、Cn、Ag、Ce、Ga、Ni、Cu、Th；韧性标准：Th、Ga、Zn、Ag、Ce、Ca、Al、Ni、Cu； 2)强化能力较低，提高韧性的元素：Cd，Ti和Li； 3)强化效果较好，但使韧性降低的元素：Sn、Pb、Bi和Sb。 1.3 Mg-Zn-RE系合金的研究现状 1.3.1 Mg-Zn系合金 纯粹的Mg-Zn二元合金在实际中几乎没有得到应用，因为该合金的铸造性差，合金组织粗大，容易出现偏析和热裂等铸造缺陷，对显微疏松非常敏感。但Mg-Zn合金有一个最为明显的优点，就是可以通过时效处理来提高合金的强度。所以该合金的进一步的发展就是寻找新的合金添加元素，达到细化晶粒，使组织均匀化，减少合金显微疏松[1,16,17]。在Mg-Zn 合金中加入Cu元素，会使合金的韧性和时效硬化明显增加，这是因为Cu元素能提高Mg-Zn 合金的共晶温度，因而可在较高的温度固溶，使更多的Zn、Cu溶于合金中，增加了合金随后的时效强化效果[16]。Mg-Zn合金中引入Cu元素的缺点是导致合金的耐蚀性降低;Zr是对Mg-Zn系合金最为有效的晶粒细化元素，在Mg-Zn合金中加入Zr元素会使粗大的晶粒得到细化。这类合金均属于时效强化合金，一般都在固溶+时效或者直接时效的状态下使用，具有较高的抗拉强度和屈服强度[18]。然而，这类合金的不足之处是对显微疏松比较敏感，焊
目录 一、绪论 (2) 1.1铝合金的分类、成分和性能 (2) 1.2铝合金的焊接性特点 (4) 三、纯铝及铝镁合金管道的焊接特点 (5) 四、铝及铝镁合金的焊接方法和材料选用 (5) 4.1铝合金的焊接方法 (5) 4.2铝用焊接材料 (8) 五、铝镁合金管道的施工工艺 (10) 六、铝镁合金管道常见的焊接缺陷及防止措施 (11) 七、参考文献 (12)
一、绪论 铝合金具有良好的耐蚀性、较高的比强度和导热性以及在低温下能保持良好力学性能等特点，在航空航天、汽车、电工、化工、交通运输、国防等工业部门被广泛地应用。掌握铝合金的焊接性特点、焊接操作技术、接头质量和性能、缺陷的形成及防止措施等，对正确制定铝合金的焊接工艺，获得良好的接头性能和扩大铝合金的应用范围具有十分重要的意义。 1.1铝合金的分类、成分和性能 （1）铝合金的分类 铝合金可分为变形铝合金、铸造铝合金。变形铝合金是指经不同的压力加工方法制成的板、带、管、型、条等半成品材料；铸造铝合金以合金铸锭供应。铝合金分类状态示意见图1-1。铝合金的分类及性能特点见表1-1。
表1.1 铝合金的分类及性能特点 （2）铝合金的性能 铝合金的物理性能见表1.2。 表1.2 铝合金的物理性能
1.2铝合金的焊接性特点 铝合金熔化焊时有如下困难和特点： （1）铝和氧的亲和力很大，因此在铝及铝合金表面总有一层难熔的氧化铝膜远远超过铝的熔点，这层氧化膜不溶于金属并且妨碍被熔融填充金属润湿。在焊接或钎焊过程中应将氧化膜清除或破坏掉。 （2）熔焊时，铝合金的焊接性首先体现在抗裂性上。在铝中加入铜、锰、硅、镁、锌等合金元素可获得不同性能的合金，各种合金元素对铝合金焊接裂纹的影响不同。 （3）铝合金的固态和液态色泽不易区别，焊接操作时难以控制熔池温度。 （4）焊后焊缝易产生气孔，焊接接头区易发生软化。 对铝合金进行焊接，可以用多种不同的焊接方法，表1.3所列的为部分铝合金的相对焊接性。 表1.3 部分铝合金的相对焊接性
VCM装置-工艺管道焊接施工方案 1编制说明 本方案针对于新疆圣雄50万吨/年PVC项目（二）-VCM装置工艺管道的焊接。 2编制依据 施工图纸 《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-2010 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-2010 《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH3501-2002 《石油化工铬镍奥氏体钢、铁镍合金和镍合金管道焊接规程》SH/T3525-1999 《压力管道安全技术监察规程—工业管道》TGS D0001-2009 3工程概况及焊接特点分析 VCM装置工艺管道主要介质包括乙炔、12度冷冻水回水、7度冷冻水上水、除氧剂、任基苯酚、化学污水、冷冻盐水、冷却循环回水、冷却循环上水、脱盐水、盐酸、超低压蒸汽、低压蒸汽、混合气、氮气、稀碱液、工厂空气、氯乙烯、真空气、放空气等多种介质，其中高温、高压、有毒介质管道对焊接的要求较高，应严格按照焊接工艺施工。 20#、20G、Q235B、L245、16Mn是低碳钢，焊接性能较好，但是容易出结晶裂纹、高温液化裂纹、多边化裂纹，其发生部位大多在（焊缝、HAZ区、多层焊层间）、且还会出现内凹、咬边、气孔等缺陷，焊接过程中应严格按照焊接工艺施焊（工艺参数、接头形式、预热、焊接顺序）。 0Cr18Ni9、00Cr17Ni14Mo2是奥氏体不锈钢，碳当量低，焊接性能良好，但是容易出现晶间裂纹和应力腐蚀裂纹（沿晶开裂和穿晶开裂）、气孔、咬边等缺陷。所以在焊接过程中，除应严格按照焊接工艺施焊外，在焊接过程中还应注意对根部和焊缝的保护。在焊后应对焊缝进行钝化处理。 4焊接材料的选择 母材材质焊条焊丝 烘干温度 （℃） 恒温时间 （分） Q235B、20G、L245、20#J426 J427 HO8Mn2SiA350—40060 16Mn J507HO8Mn2SiA350—40060 0Cr18Ni9A102H0Cr21Ni10150—20060 00Cr17Ni14Mo2A022 H00Cr19Ni12 Mo2 150—20060 若以上烘烤温度与焊条生产厂家的烘烤温度不符，要以焊条生产厂家规定的烘烤温度进行烘烤。 5焊接方法的选择 为保证焊接质量和管内清洁，对接焊缝一律采用氩弧焊打底的焊接方法。 管径≤80mm，壁厚≤6mm的对接焊口采用全氩弧焊接；其它对接焊口采用氩弧焊打底、手工电弧焊填充并盖面的氩电联焊的焊接方法, 角焊缝采用手工电弧焊。 6电焊机选择 采用目前国内较先进的、性能稳定、质量可靠、节能型的ZX7-400ST型逆变直流焊机或者硅整流焊机。 7焊材烘烤、发放及使用管理