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常見問題

紫銅的焊接方法

更新時(shí)間  2021-12-04 15:17:46 閱讀 0

一 焊接方法的分類


隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,目前金屬焊接方法的種類很多,如果按照焊接過程的特點(diǎn)區(qū)分,可以歸納為三大類.:(分類族系法) 熔焊、壓焊、釬焊 。


1)熔焊——定義: 在不是施加壓力的情況下,將待焊處的母材金屬熔化以形成焊縫的焊接方法稱為熔焊。電弧焊:熔化極 熔化極(焊條電弧焊、埋弧焊、熔化極氣體保護(hù)焊、螺熔化極 柱焊) 非熔化極(鎢極氬弧焊、等離子弧焊、碳弧焊、原子氫 非熔化極焊、氣焊、氧氫、氧乙炔、空氣乙炔、鋁熱焊、電渣焊、電子束焊、 激光焊)。這一類焊接方法的共同特點(diǎn)是,利用局部熱源將焊件的接合處及填充金屬材料(有時(shí)不用填充金屬材料)熔化,不加壓力而互相熔合,冷卻凝固后而形成牢固的接頭.電弧焊、電渣焊都屬于這一類。


2)壓焊——定義:焊接過程中,必須對焊件施加壓力(加熱或不加熱),以完 成焊接的方法稱為壓焊。 電阻焊(點(diǎn)焊、縫焊、凸焊、對焊、高頻焊);冷壓焊 (超聲波焊、爆炸焊、鍛焊、擴(kuò)散焊、摩擦焊、氣壓焊)。這一類焊接方法的共同特點(diǎn)是,焊件不論加熱與否均施加一定壓力,使兩結(jié)合面緊密接觸產(chǎn)生結(jié)合作用,從而使兩焊件連接在一起,接觸焊與摩擦焊等都屬于這一類.。


3)釬焊——定義:采用比母材熔點(diǎn)低的金屬材料作釬料,將焊件和釬料加熱到高于釬料熔點(diǎn),低于母材熔化溫度,利用液態(tài)釬料潤濕母材, 填充接頭間隙并與母材相互擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)連接焊件的焊接方法稱為釬焊 (火焰、感應(yīng)、爐中、浸漬、電子束、紅外線等)。釬焊與熔焊相似,卻有著本質(zhì)的區(qū)別,它是采用比母材熔點(diǎn)低的金屬材料作釬料,將焊件和釬料加熱到高于釬料熔點(diǎn)卻低于母材熔點(diǎn)的溫度,利用液態(tài)釬料潤濕母材,填充接頭間隙并與母材相互擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)連接焊件的方法。

二 紫銅的焊接方法

1.常用焊接方法


焊接紫銅的方法有氣焊、手工碳弧焊、手工電弧焊和手工氬弧焊等方法,大型結(jié)構(gòu)也可采用自動焊。


(1)紫銅的氣焊焊接


紫銅最常用的是對接接頭,搭接接頭和丁字接頭盡量少采用。氣焊可采用兩種焊絲,一種是含有脫氧元素的焊絲,如絲201、202;另一種是一般的紫銅絲和母材的切條,采用氣劑301作助熔劑,氣焊紫銅時(shí)應(yīng)采用中性焰。


(2)紫銅的手工電弧焊。


焊件厚度大于4毫米時(shí),焊前必須預(yù)熱,預(yù)熱溫度一般在400-500℃左右。用銅107焊條焊接,電源應(yīng)采用直流反接。焊接時(shí)應(yīng)當(dāng)用短弧,焊條不宜作橫向擺動。焊條作往復(fù)的直線運(yùn)動,可以改善焊縫的成形,長焊縫應(yīng)采用逐步退焊法,焊接速度應(yīng)盡量快些。


多層焊時(shí),必須徹底清除層間的熔渣。焊接應(yīng)在通風(fēng)良好的場所進(jìn)行,以防止銅中毒現(xiàn)象。焊后應(yīng)用平頭錘敲擊焊縫,消除應(yīng)力和改善焊縫質(zhì)量。


(3)紫銅的手工氬弧焊


在紫銅手工氬弧焊時(shí),采用的焊絲有絲201(特制紫銅焊絲)和絲202,也采用紫銅絲,如T2。


焊前應(yīng)對工件焊接邊緣和焊絲表面的氧化膜、油等臟物都必須清理干凈,避免產(chǎn)生氣孔、夾渣等缺陷。清理的方法有機(jī)械清理法和化學(xué)清理法。對接接頭板厚小于3mm時(shí),不開坡口;


板厚為3~10mm時(shí), 開V型坡口,坡口角度為60°~70°; 板厚大于10mm時(shí),開X型坡口,坡口角度為60°~70°;為避免未焊透,一般不留鈍邊。根據(jù)板厚和坡口尺寸,對接接頭的裝配間隙在0.5~1.5mm范圍內(nèi)選取。


紫銅手工氬弧焊,通常是采用直流正接,即鎢極接負(fù)極。為了消除氣孔,保證焊縫根部可靠的熔合和焊透,必須提高焊接速度,減少氬氣消耗量,并預(yù)熱焊件。板厚小于3mm時(shí),預(yù)熱溫度為150~300℃;板厚大于3mm時(shí),預(yù)熱溫度為350~500℃。預(yù)熱溫度不宜過高,否則使焊接接頭的機(jī)械性能降低。


(4)紫銅的碳弧焊


碳弧焊使用的電極有碳精電極和石墨電極。紫銅碳弧焊所用的焊絲和氣焊時(shí)一樣,也可用母材剪條,可用氣焊紫銅的助熔劑,如氣劑301等。


2.紫銅焊接實(shí)例


實(shí)例1. 紫銅管的手工鎢極氬弧焊


某單位在設(shè)備安裝中有6個(gè)Φ180mm×10mm 紫銅管(牌號T2)焊口需要焊接,采用手工鎢極氬弧焊方法取得好效果,其焊接工藝方法如下:


1.1 焊前準(zhǔn)備


1.1.1 焊接設(shè)備為WSE-350型交直流氬弧焊機(jī), 直流正接。焊接材料選用紫銅焊絲(絲201), 直徑為3mm。氬氣純度≥99.96% 。


1.1.2 坡口組對時(shí)不留間隙。


1.1.3 銅管的焊接區(qū)域與銅焊絲不得有油污、氧化層、水份等,并露出金屬光澤。


1.1.4 焊接參數(shù):鎢極:Φ3mm鈰鎢極,噴嘴:Φ14mm,焊接電流160~180A,氬氣流量:15L/min。


1.1.5 預(yù)熱:由于紫銅的導(dǎo)熱系數(shù)和熱膨脹系數(shù)較大,又具有熱脆性,所以焊前對紫銅管的坡口及坡口兩側(cè)的60mm處進(jìn)行預(yù)熱,預(yù)熱方法采用氧-乙炔火焰加熱,預(yù)熱溫度為500℃左右, 測溫方法為:點(diǎn)接觸測溫儀。


1.1.6 將管件定位焊兩處(按管周長三等分,兩處為定位焊,一處為起焊點(diǎn)),定位焊要求長度≥10mm,焊高3mm為宜。


1.2 施焊


焊接層次為二層,即打底層與蓋面層,均為轉(zhuǎn)動焊,焊接位置在時(shí)鐘的10點(diǎn)到11點(diǎn)半,隨機(jī)轉(zhuǎn)動往上施焊。


1.2.1 打底焊:打底焊采用左向焊法,施焊時(shí)要防止產(chǎn)生氣孔、夾渣、焊瘤及未焊透等缺陷。焊絲與管平面夾角應(yīng)盡量小些,以加強(qiáng)氬氣保護(hù)效果,詳見圖7。




焊槍運(yùn)動均勻,控制熔池溫度要適宜,不能太高或太低,焊接過程才能順利進(jìn)行,關(guān)鍵是要密切注意熔池銅的液體流動情況,掌握好熔化、焊透的時(shí)機(jī),當(dāng)熔池金屬稍有下沉的趨勢說明已焊透(根部成形基本良好)。


采取“間斷”送絲法進(jìn)行填絲,即銅焊絲一送一退,送得“利索”, 退得“干凈”,始終保持這種狀態(tài)均勻地向前焊接,如果焊接速度稍慢或焊透不勻就會出現(xiàn)未焊透或出現(xiàn)燒穿,而形成焊瘤。其引弧、接頭與操作方法與前述氬弧焊焊管方式相同。


1.2.2 蓋面層的焊接:焊槍左右擺動,焊絲也隨焊槍運(yùn)動而送絲,電弧運(yùn)動到坡口兩側(cè)時(shí)要稍作停頓,并添加焊絲,以填滿坡口,并高出管平面1.5~2mm,焊槍與焊絲相互配合恰當(dāng),并擺動均勻,才能控制熔池形狀一致,才能焊出內(nèi)外質(zhì)量優(yōu)良的焊縫。


1.3 注意事項(xiàng)


1)施焊中嚴(yán)禁“打鎢”(即鎢極與焊絲或鎢極與熔池相接觸)現(xiàn)象發(fā)生。焊接時(shí)“打鎢”時(shí)會產(chǎn)生大量的金屬煙塵、金屬蒸氣進(jìn)入熔池, 焊縫中就會產(chǎn)生大量的蜂窩狀氣孔或裂紋,如發(fā)生“打鎢”現(xiàn)象,必須停止焊接,處理打磨干凈后再焊接,并更換鎢極或?qū)㈡u極尖重新修整,達(dá)到無銅斑金屬為止。


2)搭接線接觸要牢靠,防止擦傷管表面。


3)待焊縫稍冷卻后,再轉(zhuǎn)動管件,并墊牢固。


4)控制層間溫度,發(fā)現(xiàn)施焊熔化困難時(shí),說明溫度已低,應(yīng)重新預(yù)熱至500℃以上,再焊接,否則易產(chǎn)生未熔合或熔合不良缺陷。


5)在保證熔合良好的情況下,焊接速度應(yīng)稍快些,并掌握送絲適宜,注意母材與焊絲同時(shí)熔化而融為一體,防止產(chǎn)生未熔合或熔合不良等缺陷。


6)焊接熄弧時(shí),焊槍不能立即抬起,應(yīng)繼續(xù)利用滯后停氣保護(hù)功能保護(hù)熔池,以防產(chǎn)生氣孔。


1.4 焊后處理


經(jīng)檢查,確無氣孔、裂紋、夾渣等缺陷后, 將被焊管接頭的焊接區(qū)域重新加熱到600~700℃, 用自來水急冷,使焊接區(qū)域塑性增加。


實(shí)例2. 氧-乙炔焊焊接δ=2mm薄紫銅板


高爐循環(huán)冷卻水池止水帶為δ=2mm薄紫銅板組對焊接而成。施焊時(shí)因紫銅導(dǎo)熱性極好,要么由于溫度不夠形不成熔池,造成焊道上的金屬不熔合或熔合不良;要么就是溫度過高,焊接區(qū)域熔化了一大片,形成燒穿或焊瘤等焊接缺陷,薄紫銅板的焊接是項(xiàng)比較“棘手”的難題。


根據(jù)上述情況采用“黃銅釬焊”的焊接方法可以很好的解決這一難題。焊前的準(zhǔn)備工作和焊接時(shí)操作工藝如下:


1)將焊縫的兩側(cè)各60mm做去污處理并用鋼絲刷打磨露出金屬光澤。


2)焊件組對不開坡口,組對間隙應(yīng)<1mm。


3)采用Ф3mm硅黃銅焊絲(絲224)與焊劑301焊劑。


4)將被焊處墊平(墊板采用較平鋼板,要求厚些,以防熱變形)。


5)預(yù)熱,兩名焊工采用中號焊槍,中性焰同時(shí)加熱施焊處,溫度達(dá)500~600℃。一人焊接, 另一人仍然在施焊位置的前方繼續(xù)加熱,以保證施焊過程的穩(wěn)定進(jìn)行。


6)預(yù)熱的的焊工采用中性焰,施焊焊工采用微氧化焰。


7)定位焊與正式焊接要連續(xù)進(jìn)行,定位的間距以60~80mm為宜,定位焊點(diǎn)應(yīng)小些。


8)加熱與施焊時(shí)要密切注意焊接區(qū)域溫度的變化,防止過高與過低,一般目測以暗紅色(550~600℃)為宜。


9)焊嘴的擺動要平穩(wěn),并勻速地向前移動。火焰的焰芯(白點(diǎn))要高于熔化池5~8mm。火焰的輪廓應(yīng)始終籠罩著熔池,避免與空氣接觸。保證黃銅液很自然、順利地漫延到焊縫的兩側(cè), 并浸入到間隙中去。


10)為了使焊接接頭的組織結(jié)晶細(xì)密,提高強(qiáng)度與韌性,焊后要用小錘適當(dāng)?shù)那么蚝溉狻?br/>

11)焊后做致密性能檢驗(yàn)。


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