用于大型铝制容器组队焊接的混合保护气体.pdf

本发明涉及大型铝制容器的制造领域，具体是用于大型铝制容器组队焊接的混合保护气体；它包括氦气和氩气；其特征是：氦气所占比例是30%~50%，氩气所占比是50%~70%。本发明通过将氦氩两种气体混合使用，达到相互弥补的目的，极大提高了二者作为保护性气体的作用；尤其降低了厚壁（壁厚在15mm以上的铝制容器）对接铝制容器焊接缺陷的出现（如焊接气孔、夹渣、裂纹），提高了焊接接头的机械性能，进而降低了工人的劳动强度，也提高了焊接生产效率。

权利要求书
1.   一种用于大型铝制容器组队焊接的混合保护气体，它包括氦气和氩气；其特征是：氦气所占比例是30%~50%，氩气所占比是50%~70%。

2.  根据权利要求1所述用于大型铝制容器组队焊接的混合保护气体，其特征是：氦气和氩气所占比例均是50%。

说明书用于大型铝制容器组队焊接的混合保护气体
技术领域
本发明涉及大型铝制容器的制造领域，具体是用于大型铝制容器组队焊接的混合保护气体。
背景技术
目前大型空分装置冷箱中铝制容器因考虑运输及吊装的因素，一般选择在安装现场进行上下两段容器的组对焊接，焊接时采用单一惰性气体作为手工钨极气体保护焊的保护性气体如氩气（Ar）做为手工钨极焊接的保护性气体，；此种焊接方式广泛应用于壁厚小于等于12mm的中小型空分装置铝制容器对接，且单一氩气做为保护性气体的焊接质量对自然环境比较苛刻，常受到自然环境因素的变化而出现较多的焊接质量问题。大型铝制容器现场组对工艺较为复杂，较大的容器壁厚及周长加大了焊接难度，吊装过程中组对的上段容器一直需使用大型吊车持续吊装及其他辅助工装机具以完成组对及焊接，此过程中有较为复杂的应力变化，易应力变化降低了焊接接头的机械性能。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种提高焊接接头的机械性能、扩大手工钨极焊的使用范围、降低大型空分装置铝制容器组对焊接的综合成本的混合保护气体。
为了达到上述目的，本发明是这样实现的：
一种用于大型铝制容器组队焊接的混合保护气体，它包括氦气和氩气；氦气所占比例是30%~50%，氩气所占比是50%~70%。
上述用于大型铝制容器组队焊接的混合保护气体，氦气和氩气所占比例均是50%。
本发明通过将氦氩两种气体混合使用，达到相互弥补的目的，极大提高了二者作为保护性气体的作用；尤其降低了厚壁（壁厚在15mm以上的铝制容器）对接铝制容器焊接缺陷的出现（如焊接气孔、夹渣、裂纹），提高了焊接接头的机械性能，进而降低了工人的劳动强度，也提高了焊接生产效率。
具体实施方式
以下通过具体实施例进一步说明本发明。
一种用于大型铝制容器组队焊接的混合保护气体，它包括氦气和氩气；氦气所占比例是30%~50%，氩气所占比是50%~70%。
上述用于大型铝制容器组队焊接的混合保护气体，氦气和氩气所占比例均是50%时尤佳。
本发明通过利用氦氩两种元素各自的优点和缺点，二者混合使用相互弥补，极大的提高了保护性气体的作用。常用的单一氩气做为保护性气体焊接时可使熔滴过渡非常稳定，保证无飞溅或最少飞溅，但纯氩气保护时焊接热输入小，熔深浅，不适宜焊接厚壁铝制容器，随着空分装置的大型化及精馏塔压力的提高，对接的容器的壁厚也越来越厚，单一氩气做为保护性气体也无法满足焊接的需要。而氦气保护焊时热输入大、气孔倾向小，并可以降低预热温度，降低过程中气孔的出现，改善焊缝成形。因此二者混合使用扩大了焊接范围。当使用各占50%的氦氩混合气体做焊接试验，试板厚度为20mm铝板（300mm*300mm*20mm,材质为5083）,焊接试验记录数据如下表所示：

采用氦氩混合气进行焊前预热温度比单纯使用氩气时要低50℃以上，在很大程度上改善了焊工的作业环境，降低了工人的劳动强度，从而也提高了焊接生产效率。
试板焊接完毕后经外观检查和无损检测对比分析数据如下：

试验表明，采用新型混合氦氩混合气体做为焊接保护性气体有效的降低了常见焊接缺陷的产生，在大型铝制容器对接过程中也减少了因使用单一氩气焊接出现的焊接缺陷的处理，极大的提高了焊接质量。焊接后试板通过理化试验对比分析结果如下：

通过理化试验分析采用氦氩混合气作为保护气体焊接的试板的焊接接头的机械性能有了极大的提高。对于承受超低温的铝制容器其焊接接头的机械性能极为重要，因此提高焊接接头的机械性能也是大型空分装置的铝制容器组对焊接的一个重点和难点，采用混合氦氩保护气体焊接很容易的解决此问题。