铝制油冷却器的修补工艺

泰州中航船舶重工有限公司 （江苏 225327） 王海东 居金文 王剑春

1.概述

我公司现场使用的复盛PES720移动式空压机，不慎将后置铝制油冷却器刮破约3cm，壁厚0.5mm，工作油压0.8MPa（见图1），为了不影响生产，降低成本，决定采用氩弧焊修补。

图1 复盛PES720移动式空压机

2.焊接修补工艺

（1）焊接性分析 铝与氧的亲合力很强，常温下表面容易氧化，生成一层牢固、致密的氧化膜（Al2O3），熔点2050℃，而纯铝的熔点只有660℃，在焊接过程中，这层难熔的氧化膜容易在焊缝中造成夹渣；氧化膜不导电，影响焊接电弧的稳定性；同时氧化膜还吸附一定量的结晶水，使焊缝产生气孔，因此必须采取措施破坏和清除氧化膜。由于交流钨极氩弧焊具有阴极破碎作用，离子撞击工件表面，将氧化膜撞碎，故采用氩弧焊焊接。

铝的热膨胀系数比钢大一倍，而凝固收缩率比钢大两倍，焊接时会产生较大的焊接应力，焊缝容易产生热裂纹。为了防止热裂纹，焊前有时应进行预热。铝和铝合金的密度小，气泡在熔池中的上升速度较慢，加上铝的导热性强，熔池冷凝快，因此，上升的气泡往往来不及逸出，留在焊缝内形成气孔。弧柱气氛中的水分、焊接材料及母材表面氧化膜吸附的水分都是氢的主要来源，因此焊前必须严格做好焊件的表面清理工作。

（2）焊前准备 将后置铝制油冷却器拆下，用四氯乙烯进行置换反应清洗，把冷却器内油脂清除干净，确认无误后，用等离子切割机将损坏的一档上下端部沿切割线切除，切割线如图2所示，切割线打开平面如图3所示，打磨见原始板缝，预防夹层，产生未焊透，导致渗漏。用丙酮将损坏档端部油脂清理干净，用刮刀在焊缝5～8mm位置去除氧化膜。由于该冷却器损坏处是压制工艺，不能直接修补，故只能在损坏档两端闭口截流。

图2 切割线

图3 切割线打开平面

（3）焊接 坡口清理干净后，用氧乙炔焰对焊接处加温100～120℃，避免焊接时产生裂纹。利用交流氩弧电源阴极破碎原理清除氧化膜，采用型号为WSME—315交直流氩弧焊机，选用HS321氩弧焊丝，氩气纯度≥99.9%。打底时因板薄，采用断弧焊接，预防焊穿，盖面层连续焊。焊接效果如图4所示。具体参数如附表所示。

图4 焊接效果

交流氩弧焊铝合金焊接参数

（4）焊后检测 焊接完毕冷却后，对冷却器进行1MPa水压强度试验，未发现渗漏现象，48h后，对焊缝表面进行着色检测，未发现裂纹现象。

3.结语

铝制油冷却器损坏后，采用交流氩弧焊，将损坏档两端闭口截流是比较理想的修补方案。复盛PES720移动式空压机冷却器经修补后，运行一年多未发现渗漏现象。