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焊接技术

铜与铜合金怎样焊接?

时间:2017-11-13 10:03:57   作者:   来源:   阅读:257   评论:0
    铜具有优良的导电性、导热性、耐腐蚀性、延展性及一定的强度等特性,在电气、电子、化工、食品、动力、交通及航空航天工业中得到广泛应用。

 

1、紫铜的焊接

    焊接紫铜的方法有气焊、手工碳弧焊、手工电弧焊和手工氩弧焊等方法,大型结构也可采用自动焊。

(1)紫铜的气焊

    焊接紫铜最常用的是对接接头,搭接接头和丁字接头尽量少采用。气焊可采用两种焊丝,一种是含有脱氧元素的焊丝,如丝201、202;另一种是一般的紫铜丝和母材的切条,采用气剂301作助熔剂。气焊紫铜时应采用中性焰。

(2)紫铜的手工电弧焊

    在手工电弧焊时采用紫铜焊条铜107焊芯为紫铜(T2、T3)。焊前应清理焊接处边缘。 

    焊件厚度大于4毫米时,焊前必须预热,预热温度一般在400-500℃左右。用铜107焊条焊接,电源应采用直流反接。

    焊接时应当用短弧,焊条不宜作横向摆动。焊条作往复的直线运动,可以改善焊缝的成形。长焊缝应采用逐步退焊法。焊接速度应尽量快些。多层焊时,必须彻底清除层间的熔渣。

    焊接应在通风良好的场所进行,以防止铜中毒现象。

    焊后应用平头锤敲击焊缝,消除应力和改善焊缝质量。

(3)紫铜的手工氩弧焊

    在紫铜手工氩弧焊时,采用的焊丝有丝201(特制紫铜焊丝)和丝202,也采用紫铜丝,如T2。

    焊前应对工件焊接边缘和焊丝表面的氧化膜、油等脏物都必须清理干净,避免产生气孔、夹渣等缺陷。清理的方法有机械清理法和化学清理法。

    对接接头板厚小于3毫米时,不开坡口;板厚为3-10毫米时,开V型坡口,坡口角度为60-70o;板厚大于10毫米时,开X型坡口,坡口角度为60-70o;为避免未焊透,一般不留钝边。根据板厚和坡口尺寸,对接接头的装配间隙在0.5-1.5毫米范围内选取。

    紫铜手工氩弧焊,通常是采用直流正接,即钨极接负极。

    为了消除气孔,保证焊缝根部可靠的熔合和焊透,必须提高焊接速度,减少氩气消耗量,并预热焊件。板厚小于3毫米时,预热温度为150-300℃;板厚大于3毫米时,预热温度为350-500℃。预热温度不宜过高,否则使焊接接头的机械性能降低。

    还有紫铜的碳弧焊,碳弧焊使用的电极有碳精电极和石墨电极。紫铜碳弧焊所用的焊丝和气焊时一样,也可用母材剪条,可用气焊紫铜的助熔剂,如气剂301等。

 

2、黄铜的焊接

    黄铜焊接的方法有:气焊、碳弧焊、手工电弧焊和氩弧焊。

(1)黄铜的气焊

    由于气焊火焰的温度低,焊接时黄铜中锌的蒸发比采用电焊时少,所以在黄铜焊接中,气焊是最常用的方法。

    黄铜气焊采用的焊丝有:丝221、丝222和丝224等,这些焊丝中含有硅、锡、铁等元素,能够防止和减少熔池中锌的蒸发和烧损,有利于保证焊缝的性能和防止气孔产生。

气焊黄铜常用的熔剂有固体粉末和气体熔剂两类,气体熔剂由硼酸甲脂及甲醇组成;熔剂如气剂301。  

(2)黄铜的手工电弧焊

    焊条采用青铜芯焊条,如ECuSn-B(T227)、ECuAl-C(T237)。补焊要求不高的黄铜铸件可采用纯铜芯焊条,如ECu(T107)。电源采用直流正接,V型坡口角度不应小于60°-70°。

    焊接黄铜除了用铜227及铜237外,也可以采用自制的焊条。黄铜电弧焊时,应采用直流电源正接法,焊条接负极。

    坡口角度一般不应小于60-70o,为改善焊缝成形,焊件要预热150-250℃。

    焊前焊件表面应作仔细清理,清除一切会产生氢气的油类杂质。

    操作时应当用短弧焊接,焊条不做横向和前后摆动,只沿焊缝的直线移动。焊接速度要快,不应低于0.2-0.3m/min。多层焊时,层与层之间的氧化膜及渣应清除干净。黄铜的铜液流动性大,故溶池最好处于水平位置,若溶池必须倾斜,则倾角不应大于15°  

    与海水、氨气等腐蚀介质接触的黄铜焊件,焊后必须退火,以消除焊接应力。

(3)黄铜的手工氩弧焊

    手工钨极氩弧焊时,焊丝采用锡黄铜焊丝HSCuZ-1(HS221)、黄铜焊丝HSCuZn-2(HS222)、硅黄铜焊丝HSCuZn-4(HS224)。这些焊丝含锌较高,焊接时烟雾较大。亦可用青铜焊丝HSCuSi(HS211)、HSCuSn(HS212)。

    黄铜手工氩弧焊也采用与母材相同成分的材料作填充材料。

    焊接可以用直流正接,也可以用交流。用交流焊接时,锌的蒸发比直流正接时轻。

    通常焊前不用预热,只有板厚相差比较大时才预热。焊接速度应尽可能快。

    由于锌的蒸发破坏氩气的保护效果,所以焊接黄铜时应选用较大的喷嘴孔径和氩气流量。焊前一般不预热,只有焊接厚度大于10mm的接头和焊接边缘厚度相差比较大的接头时才需预热,后者只预热焊件边缘较厚的部分。

    焊接参数宜采用较大的焊接电流和较快的焊接速度。厚16~20mm黄铜板的焊接参数为:焊接电流260~300A,钨极直径5mm,焊丝直径3.5-4.0mm,喷嘴孔径14-16mm,氩气流量20-25L/min。

    为了减少锌的蒸发,操作时可将填充焊丝与焊件“短接”,在填充焊丝上引弧和保持电弧,尽可能避免电弧直接作用到母材上,母材主要靠熔池金属的传热来加热熔化。

    焊接时,应尽可能进行单层焊,板厚小于5mm的接头,最好能一次焊完。

    焊后焊件应加热到300~400℃进行退火处理,消除焊接应力,以防止黄铜构件在使用时破裂。

 (4)黄铜碳弧焊

    黄铜碳弧焊时,根据母材的成分选用丝221、丝222丝224等焊丝,也可用自制的黄铜焊丝施焊。焊接可以采用气剂301等作熔剂。焊接应短弧操作,以减少锌的蒸发和烧损。    


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