Normes chinoises de technologie de soudage de l'aluminium et des alliages d'aluminium

L'aluminium et les alliages d'aluminium sont largement utilisés dans les produits industriels en raison de leurs bonnes propriétés physiques. Presque tous les types de méthodes de soudage peuvent être utilisés pour souder l'aluminium et les alliages d'aluminium, mais l'adaptabilité de l'aluminium et des alliages d'aluminium à diverses méthodes de soudage est différente, chaque méthode de soudage a sa propre application.

En raison d'une sélection inappropriée des méthodes de soudage et des paramètres du processus de soudage, les pièces en alliage d'aluminium sont gravement déformées après le soudage, ou en raison de défauts tels que des pores de soudure, des inclusions de scories et une pénétration incomplète, des fissures du métal soudé ou des matériaux lâches ont sérieusement affecté la qualité du produit. et les performances. Dans fabrication de tôle, Chine Tuofa vous fera comprendre les normes chinoises en matière de technologie de soudage de l'aluminium et des alliages d'aluminium.

Champ d'application

Cette norme de processus s’applique au soudage manuel à l’arc sous argon polaire au tungstène et au soudage à l’arc sous argon polaire fondu de l’aluminium et des alliages d’aluminium.

Préparation de la construction

Le soudage de l'aluminium et des alliages d'aluminium doit non seulement suivre la norme de processus, mais également être conforme aux normes, lois, réglementations et réglementations pertinentes promulguées par l'État.

Les termes des documents suivants deviennent les termes de cette norme grâce à la référence à cette norme, et la dernière version des documents de référence est applicable à la norme chinoise :

《Plaque roulante en aluminium et alliage d'aluminium》 GB/T-3880-1997

"Tube d'extrusion à chaud en aluminium et alliage d'aluminium" partie 1 : tube rond sans soudure》 GB/T4437.1-2000

《Tuyau sans soudure en aluminium et alliage d'aluminium (roulage)》 GB/T6893-2000

《Fil à souder en aluminium et alliage d'aluminium》 GB/T10858

《Tuyau de soudage en aluminium et alliage d'aluminium》 GB/T10571

« Cuves de soudage en aluminium » JB/T4734-2002

Matériel Requis

Dispositions générales

Le matériau de base et le fil de soudage utilisés dans le projet doivent avoir le certificat de qualité d'usine ou le rapport de réinspection de la qualité, et le matériau de base et le fil de soudage répertoriés dans les normes nationales ou les normes industrielles doivent être préférés. Le matériau de base et le fil de soudage doivent être correctement conservés pour éviter les dommages, la pollution et la corrosion. Lorsqu'il est sélectionné pour des matériaux étrangers, le champ d'utilisation doit être conforme aux dispositions des normes correspondantes et doit avoir un certificat de qualité des matériaux.

Matériel de base

• Le matériau de base sélectionné pour le projet devra répondre aux normes nationales en vigueur.
• Lorsqu'il existe des exigences particulières pour le matériau de base, soit le dessin de conception, soit les conditions techniques correspondantes doivent être indiquées.
• L'unité de construction doit obtenir à l'avance le certificat de modification de conception de l'unité de conception d'origine et établir des enregistrements détaillés des pièces modifiées.
• Le matériau de base gravement endommagé et corrodé ne doit pas être utilisé dans les travaux.

Matériaux de soudage

Le fil de soudage sélectionné pour le soudage du matériau de base doit répondre à la norme nationale actuelle en matière de fil de soudage en aluminium et en alliage d'aluminium, GB/T10858.2.2.3.2. La composition chimique, les propriétés mécaniques et les conditions d'utilisation du matériau de base doivent être soigneusement prises en compte lors de la sélection, et doit respecter les dispositions suivantes.

(1) Lors du soudage de l'aluminium pur, choisissez le fil de soudage ayant la même pureté que le matériau de base ou supérieure à celle du matériau de base.

(2) Lors du soudage d'un alliage aluminium-manganèse, le fil de soudage ou le fil de soudage ayant une teneur en alliage manganèse-silicium similaire à celle du matériau de base doit être sélectionné.

(3) Lors du soudage d'alliages d'aluminium et de magnésium, le fil de soudage ayant la même teneur en magnésium que le matériau parent ou supérieure à celle du matériau de base doit être sélectionné.

(4) Le soudage de différents aluminium et alliages d'aluminium doit être sélectionné en fonction du matériau de base à haute résistance à la traction.

Le gaz argon utilisé pendant le soudage doit être conforme aux dispositions de la norme nationale en vigueur, Pure Argon, GB4842. L'électrode manuelle en tungstène et l'électrode de soudage à l'arc à l'argon doivent être sélectionnées parmi l'électrode en tungstène au cérium, ou une électrode en tungstène au thorium peut être utilisée. Avant le soudage, le diamètre de l'électrode en tungstène doit être correctement sélectionné en fonction du courant de soudage.

Tableau 2.2.3.4 Le courant maximal admissible du pôle en tungstène doit respecter les dispositions du tableau ci-dessous.

Personnel d'exploitation

La construction en aluminium et en alliage d'aluminium doit avoir un système de gestion de la qualité qui répond aux exigences de la qualité et de la supervision technique chinoises ou des institutions nationales de surveillance des récipients sous pression et des canalisations sous pression. Jouer la photo commerciale Er Ji morte tirer la hanche halogène en brique.

Principaux opérateurs : soudeurs, plombiers, inspecteurs non destructifs.

Les soudeurs engagés dans le soudage de l'aluminium et des alliages d'aluminium doivent détenir le certificat de qualification d'opération spéciale de canalisation sous pression de chaudière et d'appareil sous pression délivré par l'Administration générale de la qualité et du contrôle technique, de l'inspection et de la quarantaine, et les soudeurs qui réussissent l'examen conformément aux normes pertinentes. et les exigences.

Les essais non destructifs de l'aluminium et des alliages d'aluminium doivent être effectués par le personnel titulaire du certificat de qualification du personnel d'essais non destructifs délivré par les services nationaux compétents.

Principales machines et outils de travail

• La machine de soudage à l'arc à l'argon intercourant est utilisée pour le soudage manuel à l'arc à l'argon avec pôle de tungstène.
• La soudeuse à l'arc à l'argon polaire à fusion adopte une soudeuse à l'arc à l'argon polaire à fusion semi-automatique.
• Polisseuse d'angle et lames de fraisage de support, brosse métallique en acier inoxydable, lime, grattoir et autres outils mécaniques.
• Pistolet de soudage à l'arc sous argon refroidi à l'eau.

Technologie de construction

Évaluation du processus de soudage

L'évaluation du processus de soudage des matériaux en aluminium et en alliage d'aluminium doit être évaluée conformément aux exigences de l'annexe B du JB/T4734-2002, Conteneur de soudage en aluminium, ou selon les normes des exigences de conception.

Formation et examen de soudeur

Les soudeurs engagés dans le soudage de matériaux en aluminium et en alliages d'aluminium doivent être formés et testés pour l'examen. L'examen comprend les connaissances de base et les compétences en matière d'opérations de soudage. L'examen des connaissances de base ne peut réussir que l'examen des compétences opérationnelles. Le contenu de l'examen doit être adapté à l'étendue du travail du soudeur.

L'examen du soudeur pour le soudage de l'aluminium et des alliages d'aluminium peut être effectué conformément aux exigences du conteneur de soudage en aluminium JB/T4734-2000/4.

L'examen de soudeur pour les conteneurs en aluminium revêtus doit être effectué conformément aux règles d'examen respectives de l'aluminium et de l'acier, c'est-à-dire l'annexe A JB/T4734, et l'examen de soudeur en acier doit être effectué conformément à l'examen de soudeur de tuyaux sous pression et aux règles de gestion des chaudières. et appareils à pression délivrés par l'Administration générale de contrôle de la qualité, d'inspection et de quarantaine.

Flux du processus de soudage

Processus de construction

L'unité de construction doit préparer les réglementations sur le processus de soudage (ou les instructions sur le processus de soudage et la carte du processus de soudage) conformément au rapport d'évaluation du processus de soudage avant la construction par soudage.

Le site de soudage doit être maintenu propre et doit être doté de mesures de prévention du vent, de la pluie et de la neige. L'humidité relative ne doit généralement pas être supérieure à 80 % et la température ambiante ne doit pas être inférieure à 5 ℃.

La machine de soudage à l'arc sous argon utilisée doit être adaptée au soudage de caractéristiques électriques et d'une capacité de courant suffisante, et doit avoir des paramètres stables, un réglage flexible et des performances d'utilisation sûres et fiables. 

L'aluminium peut être un matériau coupé mécaniquement ou à l'arc plasma, le traitement des rainures doit être effectué par une méthode mécanique, la surface de la rainure traitée doit être lisse et sans bavure ni bord volant, le type et la taille de la rainure doivent être basés sur le type de joint, l'épaisseur du matériau de base, la position de soudage, méthode de soudage, que ce soit le tampon et les conditions de service, et se référer aux résultats de l'évaluation du processus de soudage.

Pendant la construction, un tampon temporaire peut être ajouté au dos de soudure en fonction de la forme structurelle, de la position de soudage et des conditions de construction. Si le tampon permanent est ajouté à l'arrière de la soudure, il doit être approuvé par l'unité de conception d'origine. Le tampon peut être utilisé dans des matériaux en acier inoxydable, en acier au carbone ou en cuivre sans impact négatif sur la qualité de la soudure.

Avant le soudage, les taches d'huile et le film d'oxydation du fil de soudage, la rainure de la pièce à souder et ses surfaces voisines doivent être enlevés (si la surface du tampon doit être enlevée selon les mêmes exigences), avec l'ordre et la méthode de retrait comme suit :

1. Les taches d'huile de surface doivent être éliminées avec des solvants organiques tels que l'acétone ou le tétrachlorure de carbone, et la plage d'élimination des deux côtés de l'embouchure de la pente ne doit pas être inférieure à 50 mm.
2. Après avoir éliminé la pollution par les hydrocarbures, le fil de soudage doit être une méthode chimique et la bouche en pente doit être mécanique (ou chimique) pour éliminer le film d'oxyde de surface.

Méthode mécanique: l'embouchure de la pente et sa surface voisine peuvent être enlevées à la fraise, à la lime, au grattage ou directement avec une brosse métallique en acier inoxydable d'environ 0.2 mm de diamètre pour révéler l'éclat métallique, la plage d'enlèvement des deux côtés ne doit pas être inférieure à 30 mm de le bord de la pente, la brosse métallique en acier inoxydable utilisée doit être régulièrement dégraissée.

Méthode chimique: tremper dans une solution d'environ 70 ℃, 5 % ~ 10 % NaOH pendant 30 ~ 60 minutes, suivi d'environ 15 % de HNO₃(Température normale) Trempez-le pendant environ 2 minutes, lavez-le à l'eau tiède, puis séchez-le pendant environ 100 ℃ pour le rendre complètement sec. Vivaneau d'Adamask pour acheter du wei.

Les pièces et fils de soudage nettoyés ne doivent pas être tachés avant le soudage et soudés dans les 8 heures, sinon ils doivent être à nouveau nettoyés.

Sélection de fil de soudure

Le fil de soudage (y compris le fil de remplissage) doit utiliser la résistance à la traction du joint soudé non inférieure à la limite inférieure ou à la valeur spécifiée de la norme du matériau de base, la résistance à la corrosion et la plasticité ne doivent pas être inférieures ou équivalentes au matériau de base, peuvent répondre aux exigences d'utilisation et avoir de bonnes performances de processus de soudage. Conduisez en trébuchant.

Le fil de soudage utilise généralement la qualité correspondante en GB/T10858, peut également utiliser la qualité de base du fil d'aluminium, le fil peut être conforme à GB/T3197 « Fil d'aluminium et d'alliage d'aluminium pour tige de soudage ». Les chats et les ânes tirent des lumières.

Dans le cas d'exigences de résistance à la corrosion du matériau de base de soudage (récipient, tuyau), lorsque le matériau de base est de l'aluminium pur de la même qualité, la pureté du fil de soudage ne doit pas être inférieure à celle du matériau de base. Lorsque le matériau de base est un alliage d'aluminium de même qualité, la teneur en magnésium, manganèse et autres éléments d'alliage résistant à la corrosion contenus dans le fil de soudage ne doit pas être inférieure à celle du matériau de base. Lors du soudage d'aluminium de différentes qualités, le fil de soudage doit être sélectionné en fonction du matériau de base présentant une résistance élevée à la corrosion.

S a lMg-2, S a lMg-3, S a lMg-5 et le fil de soudage contenant plus de 3 % ne doivent pas être utilisés pour les conteneurs et les tuyaux en aluminium contenant plus de 65 ℃ de milieu corrosif.

Voir le tableau ci-dessous pour la sélection des fils de soudage en aluminium et en alliage d'aluminium.

Sélection de fils à souder en aluminium et alliage d'aluminium

Exigences pour le groupe de soudure

1. Lors de l'appariement du groupe de pièces de soudage de tuyaux, la paroi intérieure doit être plate et la quantité incorrecte b doit respecter les dispositions suivantes :

Lorsque l'épaisseur de paroi était de S 5 mm, le b≤0.5 mm

Lorsque l'épaisseur de la paroi était S> 5 mm, b≤0.1S et b 2 mm

2. Lors du soudage d'un groupe de pièces de conteneurs d'équipement, la quantité du mauvais bord b doit respecter les dispositions suivantes :

Soudure verticale : lorsque l'épaisseur de paroi est S 5 mm, b≤0.5 mm

Lorsque l'épaisseur de la paroi était S> 5 mm, b≤0.1S et b 2 mm

 Soudure cyclique : b≤0.2S et b 5 mm

Lorsque le groupe de pièces soudées bout à bout correspond, la surface d'extrémité de la pièce mince doit être située à l'intérieur de la surface d'extrémité de la pièce épaisse. Lorsque la quantité de mauvais bords de surface dépasse 3 mm ou que la racine du joint de soudure à surface unique dépasse 2 mm, la plaque épaisse doit être traitée selon les bords de la plaque épaisse comme spécifié dans la figure ci-dessous.

L≥4（S₁-S₂) Ou α, 14°

Soudage de positionnement

Les soudures de positionnement doivent être conformes aux dispositions suivantes :

Le groupe de soudage peut repérer la plaque de positionnement en aluminium à l'extérieur de la pente ou être fixée à l'intérieur de la pente. Lors du soudage du joint de soudure de positionnement, le fil de soudage sélectionné doit correspondre au matériau de base.

Les soudures de positionnement doivent avoir la longueur, l'espacement et la hauteur appropriés pour garantir une résistance suffisante sans se fissurer pendant le soudage.

La soudure de positionnement si les défauts trouvés doivent être traités à temps, pour la racine faisant partie de la soudure formelle, la surface de la poudre noire, le film d'oxyde doit être retiré et les deux extrémités doivent être coupées en pente douce, retirer la plaque de positionnement doit n'endommage pas le matériau de base, après le démontage, la viande de soudure résiduelle doit être polie pour affleurer la surface du matériau de base.

Processus de soudage et problèmes importants

Le soudage manuel à l'arc à l'argon de qualité tungstène doit utiliser une alimentation CA, le soudage à l'arc à l'argon avec pôle de fusion doit utiliser une alimentation CC et le fil de soudage est connecté à l'électrode positive. Avant d'utiliser la machine à souder, vérifiez si la mise à la terre est intacte, si le chemin de l'eau de refroidissement et de l'air est fluide et si ses fonctions peuvent fonctionner normalement.

Pour réduire la déformation du soudage, utilisez une méthode et une séquence de soudage raisonnables, ou une fixation rigide, et avancez la tolérance de retrait.

Avant le soudage formel, effectuez le test de soudage en tas sur la plaque d'essai, ajustez les paramètres du processus et confirmez qu'il n'y a pas de trou d'air.

À condition d'assurer une bonne pénétration de fusion et une bonne fusion du cordon de soudure, un courant élevé et une vitesse de soudage rapide doivent être utilisés autant que possible dans la portée autorisée des procédures de processus de soudage, et la plage d'oscillation latérale du fil de soudage ne doit pas dépasser trois fois son diamètre.

Lorsqu'il n'y a pas d'exigences particulières, les pièces à souder ne doivent pas être chauffées avant le soudage. La température des couches du soudage multicouche doit être aussi basse que possible, ne dépassant pas 100 ℃.

Pendant le soudage, l'extrémité du fil de soudage ne doit pas quitter la zone de protection contre l'argon. Lors du soudage, le fil de soudage doit être d'environ 15 ℃ et l'angle entre la torche de soudage et la surface de soudage doit être maintenu entre 80 ° et 90 °. Pour les joints de soudage verticaux et horizontaux d'une épaisseur de 4 mm, le procédé de soudage à l'arc sous argon synchrone double face peut être utilisé lorsque les conditions le permettent.

Pendant le processus de soudage, le film d'oxyde, l'excès de viande de soudure et autres défauts de soudure dans la couche de soudure doivent être éliminés. Les joints de soudure double face nécessitant un nettoyage des racines ou un soudage de scellement inférieur doivent être nettoyés par méthode mécanique.

Une plaque à arc induit en aluminium et une plaque d'extinction d'arc doivent être installées aux deux extrémités de la soudure longitudinale. Après le soudage continu après avoir retiré la soudure annulaire longitudinale, l'arc sur la plaque à arc induit doit être soudé une fois que la combustion de l'arc est stable.

Lorsque la buse qui gêne évidemment le flux d'air de l'argon est fixée, la buse doit être retirée ou remplacée. Lorsque le pôle en tungstène présente une pollution, une forme irrégulière et d'autres phénomènes, il doit être réparé ou remplacé.

Paramètres du processus de soudage

La sélection des paramètres de processus des différentes méthodes de soudage est présentée dans le tableau suivant :

Paramètres du processus de soudage du soudage manuel à l'arc sous argon avec pôle de tungstène

Paramètres de soudage du processus de soudage à l'arc à l'argon synchrone double face avec électrode de tungstène manuelle

Note:

① Le courant de soudage fait référence à la valeur actuelle de chaque machine à souder au niveau inférieur du soudage

Pour les paramètres du processus de soudage de la surcouche ② soudée par un soudeur, voir les paramètres du processus de soudage du soudage manuel à l'arc sous argon avec pôle de tungstène

③ Lorsque le matériau de base a une épaisseur de 10 mm, 100 ~ 150 ℃ peuvent être préchauffés avant le soudage.

Paramètres de processus de soudage à l'arc sous argon semi-automatique

Paramètres de soudage automatiques à l'arc sous argon

Environnement de soudage

L'environnement de soudage est interdit dans l'une des conditions suivantes sans mesures de protection efficaces :

• La vitesse du vent de soudage pour la protection contre les gaz est supérieure à 1.5 m/s ;
• L'humidité relative est supérieure à 80 % :
• La température de la soudeuse est inférieure à 5 ℃
• Environnement de pluie et de neige

Lorsque la température de la pièce à souder est inférieure à 5 ℃, elle doit être préchauffée à environ 15 dans un rayon de 100 mm sur le site de soudage de départ (se réfère au cas sans préchauffage avant le soudage).

Réparation de soudure

La réparation par soudage doit être effectuée avant l'essai de pression. Les causes des défauts nécessitant une réparation par soudure doivent être analysées, des mesures d'amélioration doivent être proposées et le processus de réparation par soudure doit être préparé.

Les défauts doivent être éliminés avant la réparation et des tests non destructifs de surface peuvent être utilisés si nécessaire.

La réparation de la soudure doit être effectuée par un soudeur qualifié et les mesures du processus de réparation doivent être approuvées par le responsable technique du soudage. Le nombre de réparations de la même pièce ne doit pas dépasser le double. La réparation de la soudure non qualifiée doit être approuvée par le responsable technique de la construction.

Les exigences de performance et de qualité doivent être les mêmes que celles de la soudure d'origine.

Plaque d'essai de soudage du produit

La fabrication et l'assemblage par soudage du récipient sous pression en aluminium doivent être soudés conformément à JB/T4734 pour la plaque d'essai de soudage du produit, la méthode d'inspection, le site d'échantillonnage, la méthode d'essai et les normes qualifiées doivent être mises en œuvre conformément à JB/T4734.

Inspection de la qualité du soudage

L'inspection pré-soudage comprend

• Matériau de base et matériaux de soudage
• Matériel de soudage, instruments et équipements de traitement
• Montage et nettoyage des pentes et joints de soudure
• Diplôme de soudeur

Documents sur le processus de soudage

• L'inspection pendant le processus de soudage comprend
• Paramètres de spécification de soudage
• Conditions de mise en œuvre du procédé de soudage
• Mise en œuvre de normes techniques
• Exécution exécution

L'inspection après soudage comprend

• Dossier de soudage réel
• Aspect et dimension de la soudure
• Produit Plaque d'essai de soudage, plaque d'essai d'inspection de discipline de processus de soudage (lorsque le conteneur en aluminium et les exigences de conception)
• Contrôle non destructif
• Test de pression et test d'étanchéité

Aspect du soudage et exigences de qualité

Exigences d’apparence et de qualité des soudures

Exigences d’apparence et de qualité des soudures

La hauteur de l'angle de soudage de la soudure d'angle doit être égale ou supérieure à 70 % de l'épaisseur du matériau de base de la pièce à souder la plus fine dans les deux soudures et ne doit pas être inférieure à 3 mm.

La soudure doit être en transition douce avec la surface, et la surface ne doit pas présenter de fissures, de pores non fondus, de scories d'oxyde et d'autres défauts.

Protection du produit fini

Après le joint de soudure, il est interdit de frapper et de briser le joint de soudure et la zone d'impact thermique, qui doivent être protégés.

Ne soudez pas par points les supports temporaires à proximité des joints.

L'opération de coupe à proximité du pipeline doit être bloquée à temps pour éviter les résidus de coupe, les dommages causés par l'oxyde et les tuyaux et soudures.

Il est strictement interdit d’utiliser le tuyau complet comme point d’appui et de levage.

Sources dangereuses et contrôles dans le processus de soudage

Mesures d'identification et de contrôle des facteurs environnementaux

Importance de la formulation du processus de soudage de l’aluminium

L'objectif principal de la formulation de procédés de soudage de l'aluminium et des alliages d'aluminium est de prouver si un certain procédé de soudage peut obtenir des joints soudés qui répondent aux exigences, afin de juger de l'exactitude et de la faisabilité du procédé.

Un processus de soudage efficace est une mesure importante pour garantir la qualité du soudage et peut confirmer l’exactitude et la rationalité des diverses instructions de processus. Grâce à la qualification de la procédure de soudage, vérifiez si les performances des joints soudés conformément à l'instruction de procédure de soudage proposée répondent aux exigences de conception et fournissez une base fiable pour formuler formellement l'instruction de procédure de soudage ou la carte de procédure de soudage.

Par conséquent, il est nécessaire de passer des expériences correspondantes pour vérifier l’exactitude et la rationalité du processus de soudage. Si vous êtes préoccupé par les difficultés rencontrées lors du soudage de pièces en aluminium et en alliage d'aluminium, veuillez contacter Fabricant de pièces CNC Tuofa. Nous pouvons faire de notre mieux pour garantir la qualité des produits de soudage. Il est possible d'améliorer l'efficacité de la production de soudage et de minimiser les coûts de production pour obtenir un maximum d'avantages économiques.