1994年冬天的一个晚上,天津市铝合金厂与某铝合金散热器厂好不容易签订了一笔大合同。为了赶生产任务,铝合金构件、铝型材生产线上工作的工人们都在紧张的忙碌着,昼夜加班加点,生产挤压并赶制大批量铝合金暖气片专用的建筑铝型材。 晚饭后,大约18点钟左右,天津市铝合金厂负责液压机挤压工序的操作工人突然发现,在800T液压挤压机的主油缸下面流淌着很多液压油。他们赶紧打着手电筒,钻到液压机的主油缸下面去仔细检查,发现主油缸的外侧下方有一条约200mm左右长的纵向裂纹。只要液压机的液压缸一进行挤压工作,液压缸缸内的液压油就呼呼地往外流。 此时,该厂的杨厂长向我发出了紧急求援的电话,我顾不上回家,立刻返回天津市焊接研究所。连夜带领闫春佩、赵洪路等人赶往天津市铝合金厂出事故的生产现场进行焊接抢修。 抢修焊补的过程如下: 一、焊前准备 1.到了现场,首先把抢修现场的场地进行了清理,焊接场地10m之内不得有任何易燃易爆物品。 2.为了防止出现可能发生的火灾事故,准备好大量的自来水和灭火器。 3.准备好36V电压的安全照明灯。 4.然后打着手电筒到液压机主油缸下面仔细检查,并将裂纹的部位准确标出。 5.用角向磨光机的窄切片,磨出240mm左右长的焊接坡口。因为,焊接坡口要求比一般的焊接坡口要窄,预留的坡口钝边大约为1mm左右。 6.焊缝两侧20mm之内都要磨出原来的金属光泽。 因液压机这时已停止了工作,液压油向外渗出的不是很厉害。 7.准备好300A的交直流两用弧焊机。 8.采用直接焊补法对裂纹进行焊补。 二、焊接操作 1.使用直径为φ2.5mm的J422电焊条。 2.焊接电源使用交流。 3.焊接电流为70A~90A。 4.焊接方向由裂缝的两端向中间焊接。 5.焊接方法采用断续焊法进行焊接。 6.焊后锤击捻压焊缝。 这样做,每焊接好一段,裂缝也就收缩一段。再焊接一段,再收缩一段,直至将焊缝全部焊完。就是这样,利用焊接电弧的高温形成的熔池,在纵向裂纹的焊补处形成热胀冷缩的原理,解决了此带油焊接的难题。 焊接时,由于焊缝局部受到高温,热膨胀的金属受到其四周冷金属的限制而胀不出去。还有,由于焊缝余高的金属增厚,使冷却增厚的焊缝金属拉应力很大(特别是横向拉力更大),使裂纹收缩变的越来越小。 因为,裂缝收缩力的大小与容器的厚度和承压大小有关。所以,管壁越厚,承压越小,使用的焊接电流越大,所产生的焊接应力也就越大,裂缝在焊接时的收缩力相对也就越大。 7.短弧、断续、锤击。 短弧、断续、锤击本来是用来焊接铸铁时的焊接操作三要领,现在将此焊接操作三要领也运用到了这里。每当焊完10mm左右长的焊缝,马上就用铁锤敲击。由于焊缝热胀冷缩的作用和锤击碾压的作用同时进行。所以,这层打底焊缝熔合的非常好。 焊接的方向是从焊缝两边向中间合拢,裂纹也就随着焊接不断地收缩。我们采用断续焊接法,直到焊缝全部焊完。尤其在焊接收弧时,一定要特别注意,不要等焊缝冷却,就立即锤击焊缝,以防止焊缝收弧处可能会出现的缩孔和焊缝的组织疏松。 8.由于大家工作认真,第一层打底焊的焊缝非常好。所以,再此之后的第2层、第3层和盖面层就可以用直流反接的方法。像正常焊接压力容器那样,改用φ3.2mm的J507电焊条正常地进行焊接操作。 三、焊后检验 1.目视检验:焊缝美观、无任何焊接缺陷。 2.在焊缝处涂抹一层大白粉,在液压机负载工作后,经过反复地挤压检查,焊补处仍然没有发现渗油的痕迹。 3.着色渗透探伤检验:也未发现任何焊接缺陷,合格。 4.压力试验:合格,可以继续正常工作。 这回在铝合金厂对液压油缸进行顶油焊接的工作完成之后,已经是第2天的凌晨2点多钟。因为夜里早已没有了公交车,大家都回不了家,只好在值班室里凑合睡了一晚。 此时,再看铝合金厂的工人们,仍然不顾劳累,继续紧张地加班加点工作,没有耽误这批产品的供货和其他产品的生产…… 【绝对保证气对流, 油箱焊补不发愁】 在日常焊接生产中,时常会出现补焊油箱,因操作不当而引起的油箱爆炸事故。以至发生伤人甚至死亡的事件。他们既违反了安全操作规程造成了人身伤害,也造成了惨重的经济损失。 油箱焊接产生爆炸有多种原因,最重要的一条是:不管你清洗过多少遍,仍有残余的油残存在里面,当残存的油被加热后蒸发成气体仍存留在油箱内。被蒸发的气体遇到明火时,体积急剧地膨胀,超过了油箱的强度极限,造成爆炸伤人事故,危害无限。 笔者在坦克一师修理连,当锻焊班长时发现:在我们焊补油箱时,因油箱只有一个注入口,没有产生空气对流。所以,在明火焊接加热时,容器内的气体急速膨胀就有可能发生爆炸事故。我们采用机械冷加工的方法在其他位置开一孔洞(孔洞直径的大小与容器的体积成正比),使其产生空气对流。 即便使用氧—乙炔火焰焊接,也只能是残油燃烧。因为,有了空气的对流,再大的被加热后蒸发成气体的压力也会立即排除、泄出,不可能发生爆炸。 此时,我们再对油箱漏油处用电焊、气焊、TIG焊、CO2焊等方法焊接进行焊补。焊补完毕后,再把设置的对流孔洞进行封堵。不管是坦克的柴油箱,还是汽车的汽油箱,经过焊补后都能够继续正常使用。焊接操作方法按压力容器的方法操作,此方法还可利用到油缸、油罐、油筒的补焊。 有时,我们还采用了注水、蜂窝孔、泡沫吸收、网状隔离等方法进行焊接,其安全的效果就会更加明显。 罗成彬焊接技能教师示范铝合金柴油箱的“不置换动火”焊接 《贺新郎·顶油焊接》 下班回家路, 忽听电话铃骤响: “紧急援助!” 掉头骑车向回返, 家也不管不顾。 赶到问题发生处。 裂纹隐藏油缸部, 顶杆工作油就渗出。 顶油焊, 安全不? 细查漏油裂纹处, “顶油焊接”身手露, 窍门记住: 砂轮磨出窄坡口, 锤击、断续、短弧! 打底焊接先过渡。 时断时续不停步, 转眼焊完油已止住。 顶着油, 能焊补!