标准规范下载简介

GB50586-2010《铝母线焊接工程施工及验收规范》.pdf

总 则 (61) 术 语 (62) 原材料 (63) 3. 1 一般规定 (63) 3. 2 硬性铝母线材料 (63) 3. 3 软性铝母线材料 (64) 3.4 铝一钢过渡焊片 (65) 3. 5 铝一铜过渡焊片 (65) 3. 6 焊接材料 (65) 加 工. (66) 4. 1 一般规定 (66) 4. 2 下料、放样与剪切 (66) 4.3 矫正与冷弯 (66) 4.4 焊接坡口 (67) 4.5 平面与螺孔 (67) 4.6 软性铝母线 (68) 4. 7 零件组合 (68) 现场安装 (70) 5. 1 一般规定 (70) 5. 2 支承架（座)安装 (70) 5. 3 运输与存放 (70) 5. 4 铝母线安装 (70) 5 焊 接 (73) 6.1 一般规定 (73)

6.2 熔化极氩气保护电弧焊 (7 4) 6. 3 软性接头的焊接· (74) 6. 4 硬性接头的焊接 (74) 焊接质量 (75) 7. 1 般规定 (75) 7. 2 . 外观检查 (75) 工程验收 (76) 8. 1 一般规定 (76) 8. 2 短路通电检查 (76) 8. 3 工程质量检查与验收 (7.7)

1.0.1我国铝工业技术水平有了飞速发展，为了在铝母

程施工中采用合理的施工工艺和焊接工艺，统一工程质量验收标 准，以推动铝母线焊接工程施工的技术进步，确保工程质量GA／T 1022-2013标准下载，是制 定本规范的目的和宗旨。

1.0.2铝母线的终端设备发出大量热源影响母线的工作状态，因

1.0.3铝母线焊接除铝的焊接特殊性外，由于焊接接头形

殊，常规探伤方法很难区分构造成像与焊缝内在焊接缺陷。为此， 提出对焊工责任性和操作技能水平的教育培训与考核是谋求保证 焊接质量的一条重要也是行之有效的技术措施。如不按此规定， 无法保证焊接质量，留下发生生产事故的隐患，伤害操作人员人身 安全，直还会造成能源消耗加大，故列为强制性条文。 1.0.4铝母线焊接工程施工涉及起重、运输、火焰切割、直流焊

接、铣削、锯切，压力加工、剪切、钻孔、安装调整等多工种协 业，所以同时应按相关专业的规定执行。

2.0.1～2.0.3是指出其简明的技术特征而设置的三个名称术 语。 2.0.4本规范所指质量含义与GB/T19001质量管理体系标准 所指质量含义相一致，随着产品和工作不同，细分其优劣程度有品 质、规格、等级、化学成分、机械性能、外形尺寸及其允许偏差等衡 量指标。 2.0.5~2.0.9: 按铝母线段外形和物理特征而设置五个名称术 语。 2.0.10～2.0.14按铝母线段特殊功能而设置五个名称木语。 2.0.15~2.0.25按铝母线段在电解系列中所在的位置而设置十 一个名称术语。

3.1.1铝母线原材料质量是决定整个铝母线焊接工程质量的基 础。焊接与安装工作是不能优化材料品质的，因而对铝母线的原 材料加以规定

3.1.2材料出厂质量合格证书是材料制造方对其材料质量的书 面保证，是验证工作的对象。质量复检报告是指乙双效方共同提 出对其中材料质量有怀疑经有资质合格的检验部门出具该材料质 量状况的检验报告单；或申、乙方因部分材料出广质量合格证书丢 失需要复检材料质量状况的检验报告单。原材料出厂质量证书齐 全的不再作复检。 3.1.3这是及早发现材料质量问题和解决的重要环节，也是为焊

3.1.3这是及早发现材料质量问题和解决的重要环节，也是

3.2.1纯铝中主要杂质为铁与硅，对铝危害主要表现为降低塑 性、导电性、耐蚀性及焊接裂纹的发生。其中铁硅含量比的大小对 焊接裂纹产生概率影响很大，有资料显示铁硅含量比值小于1时 产生焊接裂纹的概率大于20%；铁硅含量比值天于2时，产生焊 接裂纹的概率在2%以下。为此，本条作出铁硅含量比应大于1 的规定以达到有效防止焊缝热裂纹的发生。否则铝母线焊接工程 投入使用后由于铝材受热力影响产生热裂纹，而造成严重后果，故 提出此要求。 考虑到纯铝的机械性能经冷作和热处理的变化不大和铝母线 系列自身的强度和刚性能足够满足需要，因此本条只规定含铝量

大于99.6%，未提及机械性能的要求。

3.2.2由于铝母线的长度要求大相径庭，数量要求差异特

.2.Z 用铝博线的长度安冰 的某长度尺寸需要数百根，有的较长长度尺寸只有数根。为了 尽可能减少铝母线段的焊接接头和现场锯切数量，提出定尺供货 是一条减少铝材损耗、减轻施工工作量、提高效益且切实可行的成 功经验。

3.2.3是实现质量跟踪的主要措

2.4硬性铝母线材料目前尚无国家统一标准。铸铝件的名 常见缺陷，本规范提出这些要求目的在于保证铝母线焊接 量和铝电解生产的安全运行，以防止过大和过多条裂纹在热 下继续发展危及正常供电，

3.2.5铝母线材料内部组织有粗大晶粒时的铝母线在受

差较大的环境中容易发生断裂，故引用的《铝线锭》有色金

3.2.6经多个铝厂建设经验证明本条所作的规定是铝

供货商做得到的，也是施工单位最经济且有效的基本要求

手段是不能优化硬焊片材质性能的。如果不强调铁硅含量比天于 1，铝母线焊接工程投入使用后产生焊接热裂纹的概率大增，故提 出此要求。

3.3.1同硬性铝母线材料一样，其中有两个区别需要指出：一是 带（板）材的含铝纯度允许降至99.5%，是基于软性铝母线的散热 表面积远远大于硬性铝母线的散热表面积，足以抵消因含铝纯度 降低所增加内电阻而增高的发热；二是强调采用退火状态（0）供 货的带（卷）材，容易校平和弯曲作业。

3.4.1在铝母线焊接中，涉及铝一钢的直接对焊焊接是有一定困 难的。采用铝一一钢过渡焊片以铝对铝、钢对钢分别焊接，达到铝 钢连接的办法。铝一钢过渡焊片是通过爆炸形成铝一一钢复合材 料，其结合面是铝、钢相互渗透形成，其连接强度可满足要求。本 规范规定的技术参数是根据工程需要，并综合复合材料厂商提供 的资料确定的基本条件

3.5.1与铝一钢过渡焊片不同，多用于阴极钢棒活接接头。一般 铜层与阴极钢棒为螺栓压接，需要特殊订货。经多个电解铝厂建 设经验并综合复合材料厂商提供的资料确定的基本条件。

3.6.1焊丝是焊接的填充材料，在焊接熔敷过程中不会优化焊丝 的基本性能。条文规定是保证焊接质量的基本条件。 3.6.2焊丝直径不是由设计确定而是由施工单位根据自身装备、 技术素质，结合施工现场条件的工艺试验报告确定。 3.6.3～3.6.6这四条规定是保证焊接工作正常运作的最低要 求。特别是焊丝表面的氧化膜、锈蚀斑点或污垢是产生缺陷的重 要根源必须严格控制

全使用必须遵守本条规定。

4.1.1施工图的自审和会审是为及早发现和纠正施工图错误，确

4.2下料、放样与剪切

4.2.1～4.2.3这三条规定是做好加工的基本要求，目的是为了 保证焊接工程有一一个比较统一的基础。 4.2.4软焊片长度尺寸允许偏差较硬焊片长度尺寸允许偏差略 为放宽，是基于三点：一是硬焊片长度稍小；二是软焊片尚有弯曲 工艺，三是软焊片容易变形。

4. 3 矫正与冷弯

现组对和安装的质量标准，

4.4.1焊接坡口是实现焊接作业质量的重要条件，任何忽视焊接 坡口作用的后果将会导致焊接质量问题。 4.4.2本条规定是保证安全、质量的基础。坡口面的裂纹必须严 格控制。

4.5.1本条所指平面是用于短路口的接触面。用于导电连接，一 般都配置有螺栓若于套。根据需要有的还配置绝缘隔离平板和螺 栓用隔离绝缘套管、垫圈。平面度和光洁度是保证短路接口紧密 接触，获得优良导电性能的基础。推荐使用铣削加工。

接触，获得优良导电性能的基础。推荐使用铣削加工 4.5.2铝与氧的亲和力很强，在大气中铝表面很快会生成氧化铝 （A12O3）薄膜。它是电的绝缘介质，使短路压接口压接平面接触 电阻增大。在输电量大的条件下，必然使接触平面温度升高。随 着温度升高，铝的导电率下降文会使接触平面温度继续升高。如 比反复导致在螺栓压紧力下短路接口的铝层发生塑性变形，反过 来促成短路接口压接螺栓松动。从而再度促使短路接口的接触电 阻增大产生更大的温升。导致损坏而无法保证电解铝的正常生 产，同时也造成生产的电热增加，成本大幅提高。因此应采取必要 的技术措施把氧化铝薄膜控制在较低水平。 4.5.3短路口的螺栓礼及其连接螺栓和绝缘件关系密切，根据其

4.5.3短路口的螺栓孔及其连接螺栓和绝缘件关系密切，根

4.5.4规定硬性母线长度和端面垂直度的允许加工偏差是

差，以实现其可靠输送电解电流和机械化装夹阳极加工件 求。

4.5.6立柱母线形态，各电解铝不相一致，尚无统一的形式，因 此无法规定得很具体

4.6.1软带束目前尚无统一规格，一般都由设计根据实际需 算确定。

4.6.2软带束两端片头不齐时，使得软性铝母线接头焊接时缩进

的片头空隙处的空气非常容易进入熔池而形成焊缝微米

4.6.3软带束成形后点固是为弥补软焊片很难维持其形状特征

而采取的技术措施。其中熔合带的道数：布两道时应分两端且左 石对称分布，适用于阴极软性铝母线；布四道时分两端左右两侧都 有，适用阳极软性铝母线，

4.6.5软性铝母线是由一定数量的软带束组成。同组

相同尺寸或不同尺寸形状组成。为了保证软性铝母线接头焊接质 量和保管的方便，捆扎成组是条有益经验

4.7.1为保证铝母线焊接工程质量和部（组合）件的互换性，宜采 用胎（模）具化生产，且应根据施工单位起重运输能力、现场空间条 件、相关专业的配合条件，尽量减少现场焊接和避免仰焊作业等因 素综合确定部（组合）件。

4.7.2本条规定只涉及相关工序间要求，是为安装工程进

利。模具自身功能、强度、刚性等应符合其需要，

4.7.4部（组合）件等质量标准是施工的基本要求，为铝电解

4.7.5目前部（组合）件生产，多由施工单位定点生产，规定本

内容是使部（组合）件产品质量具有可跟踪性，明确质量 任人。

5.1.1为避免发生质量问题和返工损失的有效措施。本条所

5.1.1为避免发生质量问题和返工损失的有效措施。本条所指 不合格产品”包含如下缺陷： 1零、部（组合）件形状尺寸不合格； 2 焊接接头质量不合格； 3 有焊接裂纹，腐蚀锈斑，严重碰刷伤的； 4 件号或材质标识不清。 5.1.2 划出“十”字铅垂线的目的是为方便现场安装作业

不合格产品”包含如下缺陷：

5.2支承架（座）安装

5.2.1铝母线的混凝土基础与铝电解槽的混凝土基础同时移交 安装是为防止两土建施工项目各自偏差叠加造成电解系统超差。 5.2.2、5.2.3这两条规定是为保障支承架（座）的绝缘性能的基 本要求。

、1～5.3.3本节规定是根据铝的特性：质软、强度低、易氧1 状特殊不便存放的部件应用专用夹（卡）具固定措施而制定 约是防止运输与存放过程损害铝母线加工件的质量。

.4.1铝母线焊接安装工程是一个点多、面厂、连续性很强的工 程。经过串接的多次测量连接，其累计误差如果不加注意会达到 惊人的地步。所以要在整个系统中合理选择控制点以及时发现测

5.4.2槽周围母线布置在电解槽四周高低不同的位置：有

平行，有的互为交错，有的各走各的线路，有的又互为关联。因此 规定了母线的安装顺序原则，不能只顾一时利益，否则会造成下步 工作困难

点，一是站立的，二是有两个短路接口平面需刮研，三是有软性铝 母线焊接，四是又有角形硬性接头焊接

5.4.4短路母线广义地讲也是立柱母线的一部分；细分时也能独 立存在，根据其特点而制定本条

5，4，4短路母线广义地讲也是立柱母线的一部分：细分时也能独

5.4.5本条根据其外形尺寸相对较大，安装的现场条件变

，4.6立柱母线的短路口安装有三大要素，一是要刮研使两 充分的接触；二是清理接触面上的氧化铝薄膜；三是要有足句 压紧力。本条是为实现上述目标而制定的量化标准，

5.4.7铝母线各支承点的绝缘性能必须保证。所以必须在每个 支承点安装时就应及时检测。若拖延至系统完工后再检测，一旦 发现不合格，就很难确定位置。

5.4.7铝母线各支承点的绝缘性能必须保证。所以必须在每个

5.4.8槽上母线安装与提升机构有关。当采用双提升机构时，由

于电解槽横梁在电解槽运行热力影响和阳极加工件（炭块

把两种或两种以上不同金属材料熔合在一起的材料）有：一是铝 钢复合材料做的，铝、钢两种载电流截面相同，钢层面与阴极钢棒 通过中等（6mm～10mm厚）钢板用普通电弧焊的办法连接，铝层 面则通过用螺栓与阴极软铝母线末端厚铝板压接，这种办法只采 购复合材料（焊片）施工单位根据需要可自行加工。 二是铝一铜复合材料做的，铝层面与阴极软铝母线末端用氩 弧焊连接：铜层面通过螺栓的办法与阴极钢棒压接，由于铜钢间接

触电阻存在，需要增大接触面积才能保持该处温升，因此铜月 比铝层面大得多，这样铝、铜两种金属层面的不对称，需要手 (供）货。

内棒接口的先进技术手段。它解决了电解槽异地大修后需重 接槽底钢棒接口停电时间长，受电解磁场影响焊接质量等难题

6.1.2熔化极氩气保护电弧焊具有经济、快捷、焊接变形小、减车

6.1.3制定焊缝型式是根据焊接设备能力，为保证接头母体铝的 熔透和填满空隙，使焊接接头的电压降控制到最佳水平。 6.1.4～6.1.6这三条规定了焊接工艺试验、工艺指导书、工艺评 定报告的做法和目标，是完善焊接前技术准备工作的主要内容。 6.1.7未经批准的焊接工艺参数不能保证焊接质量。： 6.1.8、6.1.9氧化铝薄膜、油污、水分是造成焊缝焊接缺陷的主 要根源。特别是氧化铝：其熔点为铝的三倍（约2050℃），比重为 铝的一倍半（3.95g/cm～4.10g/cm）。铝的焊接温度不可能熔 化，加之比重大于铝熔液，会很快沉人。因而成为焊缝夹杂，若漂 移至坡口面上造成边缘未焊透。氧化膜对水分有吸附力其结晶水 能保持到很高温度而不散失，甚至在350℃高温下氧化膜仍然能 保留部分残留水分。所吸附的水分在高温电弧作用下分解，从而 形成气孔。油污在电弧作用下燃烧气体窜人氩气保护罩内形成焊 接缺陷。

6.1.11.6.1.12 为防止焊接质量隐惠而制定。 5.1.13.6.1.14 这是由铝的特性决定这些要求。 6.1.15、6.1.16 明确焊工责任，避免质量隐患、防止事故发生。

6.1.11、6.1.12为防止焊接质量隐患而制定。

6.2熔化极氩气保护电弧焊

6.2.1焊接设备性能与配置要求是为适应现场焊接的需要。 6.2.2～6.2.5这四条规定是制定焊接工艺参数的基本条件。各 施工单位条件不可能完全一致，必须根据自身条件，通过试验验证 焊接质量合格的焊接工艺参数指导施工。

6.2.1焊接设备性能与配置要求是为适应现场焊接的需要。

6.3.1软性接头一般由若十个软带束组成，由于软带片间间隙和 钦带束形状尺寸的误差造成束间空隙等原因，使软性铝母线截面 大大超出硬性铝母线，使最后一层软带束无法与硬性铝母线直接 对接焊，这是不充许的。必须采取措施压紧软带束束端，按设计要 求，保持所有软带束束端与硬性铝母线的直接对焊。

6.3.2软带束维持其形状能力决定了软带束接头焊接需 垫板焊接。

6.3.3规定焊接顺序：一是为了保证接头焊接母体的熔透和填满 间隙；二是减少焊接变形量；三是减少热影响范围，把局部的温升 控制得相对均匀。

6.3.3规定焊接顺序：一是为了保证接头焊接母体的熔透和填满

6.4.1铝母线硬性接头的硬焊片是承担改变输送方向或不同位 置的连接。其连接输送电流截面是有严格要求的，所以应符合本 规范要求。

6.4.2硬性接头的焊接顺序与软性接头焊接基本相同。

方有二：一是硬焊片自身维持形态能力在平焊对接时可不采用带 垫板焊而采取无间隙直接对接；二是在施工条件许可时在每个接 头中间采用无间隙立焊对接，其余各硬焊片再采用有间隙立焊对 接焊。

7.1.1焊接质量检验与施焊工作全程同步进行，目的是为及时发 现问题，把问题解决在萌芽之中，是避免质量隐患的有效办法。 7.1.2焊接质量记录和必要的检查报告表是检验工作的凭证，也 是质量跟踪的依据之一，应严格执行。

7.2.1本条规定是接头焊缝外观检查的基本条件 7.2.2本条规定外观检查范围和时间是根据铝的焊接特性决定 的。热状态下轻微的受力往往是会产生热裂纹和受力裂纹。 7.2.3铝母线工作时，由于内阻和电解槽工作时散发的大量热 量，铝母线有一定的工作温度，铝文有很明显的热裂纹倾向，焊接 裂纹是不允许存在的。如存在焊接裂纹，将会产生焊缝断裂，发生 安全事故，故列为强制性条文

7.2.1本条规定是接头焊缝外观检查的基本条件

.2.4～7.2.7这四条焊缝质量标准是保证焊缝质量的最 求，应严格执行。

8.1.1铝母线焊接工程是涉及用电安全的工程。如果没有正规 的交工程序，难以保证安全。

8.1.2～8.1.4这三条规定是明确有关各方的责任。

8.2.1短路通电检查由生产单位组织，是认定施工质量的最终关 卡，必须认真对待。

8.2.3据实验证明铝的导电率与工作温度有关套接紧定式钢导管敷设安装施工工艺标准（QB-CNCEC J060207-2004），若以0℃时为 100%；当工作温度升至100℃时为67%；若再升至400℃时仅为 33%。所以本条规定导电接口处的温度不超过100℃。避免扩大 损耗。

8.2.4短路通电检查初始阶段，各路铝母线的内阻不会

过的电量有很大差别。同时也极不稳定。因为热胀冷缩和其他原 因，随时都可能改变内阻关系，只有达到设计规定的额定工作电流 2h后才会逐步地稳定下来，所以规定2h后才检测铝母线焊接安 装工程的导电性能 短路通电检查时各种接口电压是随其输送的电流量成正比 而各路输送电流量不会像理论上呈均匀态势，所以必须按该口实 际电流密度做换算比较。 本条规定的导电性能指标是保证铝电解工程正常运行的基本 条件；如达不到此条件，将增大生产时电流消耗，产生高温，破坏正 常生产环境，影响操作人员健康，且加大能源消耗，故列为强制性 条文。

8.2.5导电性能测试成本很高，而且极不稳定，所以本条只规定 抽查。

8.3工程质量检查与验收

8.3.1铝母线焊接工程是铝电解工程中一个分部工程。可按其 施工程序分为铝母线加工、制作与现场安装两个分项工程。按其 母线位置可分为整流、进端、出端、端头、过道、槽周围母线等。按 其功能文分为短路母线、阴极压接器、阳极压接器，硬性铝母线接 头、软性铝母线接头等分项

8.3.2本条规定是明确工程质量检查与验收的最佳时机

GB／T 38719-2020 金属材料 管 测定双轴应力-应变曲线的液压胀形试验方法8.3.3,8.3.4

母线焊接工程实际情况相结合的分项、分部质量验收记录格式化。 表式的内容：如一般项自栏内的充许偏差还应按标准规定做细化 工作。具体操作表式，由铝母线焊接工程质量评定标准制定。 8.3.5明确指明部件出合格证的内容，是为了有规范、统一要 求的合格证，