由于铝及铝合金具有较高的导热性和热容量，尤其在大厚度板铝母线的焊接中，不管采用焊条电弧焊、氧乙炔焊、碳弧焊或TIG焊等焊接方法使其局部加热熔化进行焊接都比较困难，焊接质量也不易保证。铝母线组对焊接形式如图1所示。在某大型铝业公司扩建施工中，从操作工艺、焊接质量、安全生产及环保措施等方面进行了科学论证，经多次试验，成功地采用了电弧热量集中，焊接穿透力强，对母材熔深大、生产率高的半自动熔化极氩弧焊(MIG焊)，并取得了良好的效果，为此形成了本工法。
1．工法特点 本工法的关键技术就是解决铝本身由于导热性高，尤其在大厚度铝母线一侧没有坡口(原始立面)等因素造成的焊接接头未熔合或熔合不良及气孔等缺陷，采用MIG焊方法，保证焊接质量的工艺措施。 其解决方法是，根据铝母线接头的实际情况，多次进行MIG焊的焊接试验，通过对试件进行宏观金相与力学性能(弯曲)检测验证，最终总结出合适的焊接参数与工艺措施，成功地指导了现场的焊接生产、保证了焊接质量与施工速度，同时本工法与其他焊接方法相比还具有以下特点。 (1)MIG焊电弧热量集中，可以采用大电流，具有较大的穿透力，对母材的熔深大，焊前工件一般不需预热，能有效的防止未熔合、气孔等焊接缺陷的产生。 (2)焊丝熔化速度高，生产率明显提高。 (3)明弧焊接，焊接熔池清晰可见，容易控制熔池形状，焊缝成形美观。 (4)由于焊接电弧在惰性气体保护下，熔池洁净明亮，杂质少，焊接质量更易得到保证。(5)焊接操作者作业条件明显得到改善。
2．适用范围 本工法适用于铝母线与厚度6?≥4mm铝及铝合金板状及管状材料的对接焊，同时也适用于铝及铝合金铸件缺陷的补焊修理。 3．工艺原理 MIG焊是采用实芯焊丝，在惰性气体(Ar)保护下进行的一种电弧焊方法，该方法采取合适的焊接参数，对铝母线进行半自动焊接生产，以工艺保证焊接质量，克服了铝合金焊接时易出现熔合不良、气孔等缺陷，是一种焊接铝及铝合金较好的焊接方法。 4．施工流程及操作要点 (1)施工工艺流程铝板的坡口制备一清理焊接区域(化学法、机械法)一组对一打底焊一填充焊一盖面焊一机械磨平(砂轮)一组对下一层一焊接……一检查a验收。 (2)焊前准备①清理坡口及坡口两侧各60mm处，去除污土、油污、水分以及氧化铝薄膜等。②被焊工件应垫平、垫稳、并作好反变形。 nextpage(3)组对与定位焊①铝母线坡口及组对形式如图2所示。②第一层连接板组对时底部要有垫板，垫板材料用纯铜或不锈钢板为宜，其形状如图3所示。
(4)操作要点施焊时应采用“左焊法”为宜。这种焊接方法气体保护效果好，适用于大厚度铝板、深坡口焊接，其优点是焊接操作时喷嘴不挡视线，熔池清晰可见，焊道两侧不产生夹角，熔合好，焊缝成形均匀、平缓美观，如图4所示。①焊怆(焊丝)角度。焊丝的指向位置和角度是充分发挥电弧热量，保证厚铝板一侧熔合良好的关键(见图3)。②MIG焊熔滴过渡形式的选择。MIG焊熔滴过渡形式的选择采用射流过渡的形式，它与其他形式的熔滴过渡相比，具有焊接过渡过程更稳。
(6)施焊 ①在保证厚铝板一侧熔合良好的情况下，焊枪(焊丝)以直线或划小国向前运动，焊接速度适当快些。要领：焊道要细、焊层要薄，控制熔池形状、熔化的铝屑不得超越焊丝之前，否则厚铝板一侧将会出现未熔合、焊道两侧夹角过深等缺陷。②熄弧时，当焊丝运动到坡口边缘，焊丝应回焊20mm左右，防止产生弧坑，同时焊枪也不可马上抬起，应使滞后氩气功能继续保护尚未完全凝固的熔池免受空气的侵入，防止产生气孔。③每个接头要连续焊完，中途不得停顿，因焊接温度越高，焊接过程就越顺利，焊接质量就越能保证。 (7)注意事项①室外焊接作业，应有良好的防风措施。②厚铝板的焊接，焊缝填充量大，焊接温度高，应有防变形措施(选用反变形或刚性固定法均可)。③搭接线接触焊件位置要适当、牢固，以防擦伤铝板的表面，并影响焊接电弧的稳定燃烧。④施焊中，应注意防止焊接温度高而烧坏喷嘴、导电嘴(喷嘴、导电嘴作为易损件)。⑤每次熄弧、再引弧时应先将焊丝端头部的熔球剪掉，并保证焊丝伸出长<20mm。⑥焊接中不得振动工件。(8)焊接缺陷及焊后处理 铝母线焊完后，将焊缝表面修磨平整，不得有弧坑、凹陷欠肉等缺陷，用5倍放大镜检查不得有裂纹、未熔合、密集性气孔等缺陷。
nextpage
5．材料与设备 (1)铝材①所用铝材的力学性能与化学成分必须符合国家现行的有关标准。②所用铝材必须有出厂合格证与材质书，并符合工程技术要求。③作好现场铝材的保管与发放工作。 (2)焊接材料①所用铝焊丝必须有出厂合格证与材质书。②所用铝焊丝必须与被焊铝材质相匹配。③氩气气体纯度应>99.95%。④所用焊丝、氩气等焊接材料必须按规定使用与保管。 (3)设备半自动熔化极氩弧焊机(500A)、送丝装置、焊枪、氩气瓶以及氩气流量计等。角向砂轮、不锈钢丝刷、大锤以及扳手等工具等应保持完好的工作状况。 6．质量控制 (1)规范标准 钢结构工程施工及质量验收规范GB 50205—2001。 现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范GB50236—1998。 铝及铝合金焊丝GB 10858—1989。 铝母线焊接施工及验收规范Js 5417—1 995。 电解车问母线制作安装技术规程(贵阳铝镁设计院，2001)。 钢结构焊接工程焊工技术考试规程CwTA—2002—GH—1。 山西省建筑分项工程工艺规程，(焊接工程晋建标字(1992)148号)。 建筑钢结构焊接技术规程，JGJ81—2002，J218—2002。 (2)质量保证措施①按Is()9002标准模式进行管理，严格执行总公司的质量保证手册和程序文件。②明确各工序质量职责，层层把关，落实到人。③焊接人员、质检人员必须持证上岗。④作好焊接工艺评定，确定焊接参数。⑤严格焊接质量，所焊焊缝应在指定位置上代表焊：[的钢印标记。 7．安全措施 现场焊接，施工人员除应严格执行国家现行《建筑安装工稗安全技术规程》以及现场有关安全技术措施和规定外，特强调以下几点： (1)MIG焊光辐射较强、烟雾较大，施焊人员更应注意劳动安伞防护措施。 (2)更换导电嘴时要关闭焊机电源。 (3)配备技术较好的电工维护人员。 8．施工环保措施 (1)根据国家和地方(行业)有关环境保护法规中所要求的环保指标和我公司质保手册，建立环境管理体系，制定环境目标，预防污染，节能减废，实现施工与环境的和谐，达到环境管理标准的要求。 (2)主要管理措施每星期召开一次“施工现场环境保护”工作例会，总结前一阶段的施工现场环境保护管理情况，布置下一阶段的施工现场环境保护管理工作。每星期组织一次由文明施工和环境保护管理负责人参加的联合检查，对检查中所发现的问题，根据具体情况，定时间、定人、定措施予以解决。 (3)施工中主要污染源及主要污染物①废气，主要为建筑施工垃圾及焊接过程中产生的烟尘。②光辐射，主要为焊接中的电弧光。③噪声，主要污染源为焊接产生的噪声及机械设备的使用。④固体废弃物，主要为焊接所剩焊丝头、切割铝板及磨制坡口所产生的铝屑粉末等。 (4)具体措施①防止大气污染：对主要污染焊接烟尘的处理采用局部通风为主、全面通风为辅的手段，加强个人防护，以此改善作业环境的污染。②防止光污染：现场照明集中照射，仅覆盖现场范围。在施工区域周围设置隔离棚，使焊接中产生的电弧光隔离在施工区域内。③防止施工噪声污染：施工现场提倡文明施工，建立健全控制人为噪声的管理制度。施工现场的噪声机械(如空压机、电焊机、电弧刨、砂轮机等)要设置封闭的隔离棚，以减少噪声的扩散。④固体废弃物管理：施工垃圾采用容器吊运，严禁随意抛撒。施工现场设立专门的废弃物临时储存场地。生产过程废弃物定期集巾收集，送到建设单位批准的单位或场所进行处理、消纳。 9．效益分析 本工法与其他焊接方法相比，加快了焊接速度，缩短了工期，提高功效3～4倍，所焊母线焊接质量好，导电率高，电阻低，并节约成本26．5％以上。“MIG焊在大厚度铝板焊接上的应用”获山西省职工百项技术难题攻关优秀成果奖。该工法是一种高效优质的焊接工艺方法，该法的实施为企业赢得了良好的经济效益和社会效益。
