铜及铜合金的焊接

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铜及铜合金的焊接

铜及铜合金的焊接

铜及铜合金的焊接铜合金的制造铜合金材料在运用于连接器的加工过程中,先是被加工成为薄片状的板材,然后切成条带形状以适应后面的冲压过程的需要。

线材同样应用于连接器中,但是在端子组件和其他类型的连接器中这样的材料应用得很少。

图4.1描述了一个典型的薄板和条带铜合金的制造流程。

此外在参考书目3中可以得到更详细的描述。

合金线材以同样的方式制造但具有几个显著的特点:热挤压,轧制,和通过冲模的拉拔以改变热轧制和冷轧制在板材中的应用,以及退火处理过程经常用于这种产品。

连接器技术之4.1.1 铜合金的制造溶炼和铸造铜合金是最先用于可回收的商业应用的金属之一,这是因为工业上能用经济的办法将铜合金中的杂质维持在一个较低的水平。

溶炼常用于电溶炉之中而少见于铜合金在真空和惰性气体下的溶炼和铸造过程中。

碳层能提供一足够的保护。

此外,利用真空或特殊的空气环境将会很大的增加合金制造的成本。

氢、氧和碳的污染影响由溶炼过程和热力学方法来平衡其溶炼层进行控制,其中氢能溶解于铜,氧能与铜和一些合金元素形成氧化物,而碳能与有碳化物组分的合金起反应。

溶炼控制包括纯电解阴极铜和有选择的兼容合金碎屑。

当一些纯组分如镍、锡、硅或起支配作用的合金如磷、铍、和铬合金组分增加时,都会引起合金成份改变。

板材锻造的制造过程是从不连续的铸造成大矩形横截面金属锭或薄铸片开始的。

前述大金属锭的典型尺寸为约150 毫米厚,300 到900 毫米宽,并且经过热轧制处理以有效的减少其厚度并消除在铸造过程中残余的铸造微片。

另一种铸造方法是薄铸片(常用于窄条状铸造材料),其典型的尺寸是约15 毫米厚,150 到450 毫米宽,这些薄铸片将直接转到冷轧过程之中。

选择条形铸造是基于经济上的考虑因素(热研磨需要较高的资金成本)以及合金的特性(一些铜合金不容易在热条件下工作)。

前述半连续且大的金属锭在铸造过程中垂直利用一个中空水冷的铜模,在开始时此铜模的下底部被封住。

溶化的金属实际上并未象图4.1中所示的直接进入溶模。

铜及铜合金焊接施工工艺标准

铜及铜合金焊接施工工艺标准

铜及铜合金焊接施工工艺标准1适用范围本工艺标准适用于紫铜钨极氩弧焊、黄铜的氧乙炔焰焊以及紫铜、黄铜的氧乙炔焰钎焊。

2施工准备2.1规范性引用文件下列标准适合的条款通过本标准引用则构成本标准的条文,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

铜及铜合金焊接及钎焊技术规程》HGJ223铜及铜合金焊条》GB/T367铜及铜合金焊丝》GB9460铜基钎料》GB6418银基钎料》GB10046纯铜板》GB2024黄铜板和带》GB2041拄制铜管》GB1527挤制铜管》GB1528拄制黄铜管》GB1529挤制黄铜管》GB15302.2材料2.2.1工程中应优先选用已列入国家标准或行业标准的母材和焊接材料2.2.2工程中选用的母材和焊接材料必须具有质量证明书或合格证,无质量证明书的材料不得使用,对质量证明书或合格证中的数据有怀疑时应进行必要的检验。

2.2.3用于压力容器受压元件的铜及铜合金应为退火状态。

2.2.4母材和焊接材料应妥善保管,防止损伤、污染和腐蚀。

2.2.5施工中应按设计要求或国家现行的标准、规范中的规定选用焊丝、钎料、焊剂、钎剂。

2.2.6如果选用未列入国家标准的母材或焊接材料,应对该材料按国家有关标准进行复验,并提出满足设计要求的焊接工艺试验资料。

2.2.7手工钨极氩弧焊使用的氩气纯度不应低于96.96%,并符合GB4842《氩气》的规定,焊接或钎焊使用的乙炔气纯度不应低于96.5%,氧气纯度不应低于99.2%。

2.2.8焊丝、焊剂、钎料、钎剂选用参考表2.3作业人员:焊工、管道工2.4焊接设备及工具2.4.1手工钨极氩弧焊应采用直流正接并选用性能稳定且应附有高频引弧和电流衰减装置及满足工艺要求的其它设施。

2.4.2氧乙炔焰焊接和钎焊时应根据工件状况选用合适型号及咀头的焊枪。

2.4.3根据工件及焊丝清洁度的要求配备角向砂轮机,不锈钢丝刷及砂布等。

2.5施焊环境焊接场所应保持清洁,当焊接、钎焊区域出现下列情况之一,且无有效防护措施时应停止焊接、钎焊作业:①气温低于5°C②钨极氩弧焊时风速>2m/s③雾、雨、雪环境3施工工艺流程3.1工艺操作过程3.1.1编制焊接工艺评定3.1.1.1施工单位应根据设计文件要求进行焊接工艺评定,如设计文件没有明确规定评定所要执行的标准时,焊接工艺评定可按HGJ223《铜及铜焊接及钎焊技术规程》的要求进行。

铜及铜合金的焊接介绍

铜及铜合金的焊接介绍

铜及铜合金的焊接介绍1铜及铜合金的分类纯铜是紫红色,俗称紫铜。

在纯铜的基础上加入不同的合金元素,可以成为不同性能的铜合金,常用的铜合金有黄铜、青铜及白铜等。

2铜及铜合金的焊接性铜及铜合金经辗压或拉伸成不同厚度的铜板及铜合金板,不同规格的管子或各种不同形状的材料,都可以用焊接的方法制成各种不同的产品。

铸造的铜及铜合金是通过模型直接浇铸成需要形状的部件或产品,焊接只用于修复或补焊。

在焊接与补焊中易产生下列不良影响:2.1难熔合:铜及铜合金的导热性比钢好的多,铜的导热系数是钢的7倍,大量的热被传导出去,母材难以象钢那样局部熔化,对厚大铜及铜合金材料的焊接应焊前预热,采用功率大,热量集中的焊接方法进行焊接或补焊为宜。

2.2易氧化:铜在常温时不易被氧化。

但随着温度的升高,当超过300℃时,其氧化能力很快增大,当温度接近熔点时,其氧化能力最强,氧化的结果生成氧化亚铜(Cu2O)。

焊缝金属结晶时,氧化亚铜和铜形成低熔点(1064℃)结晶。

分布在铜的晶界上,加上通过焊前预热,并采用功率大,热量集中的焊接方法使被焊工件热影响区很宽,焊缝区域晶粒较粗大,从而大大降低了焊接接头的机械性能,所以铜的焊接接头的性能一般低母材。

2.3易产生气孔:铜导热性好,焊接熔池,比钢凝固速度快,液态熔池中气体上浮的时间短来不及逸出也会形成气孔。

2.4易产生热裂纹:铜及铜合金焊接时在焊缝及熔合区易产生热裂纹。

形成裂纹的主要原因:2.4.1铜及铜合金的线膨胀系数几乎比低碳钢大50%以上,由液态转变到固态时的收缩率也较大,对于刚性大的工件,焊接时会产生较大的内应力。

2.4.2熔池结晶过程中,在晶界易形成低熔点的氧化亚铜—铜的共晶物(Cu+Cu2O)。

2.4.3凝固金属中的过饱和氢向金属的显微缺陷中扩散,或者它们与偏析物(如Cu2O)及应生成的H2O在金属中造成很大的压力。

2.4.4母材中的铋、铝等低熔点杂质在晶界上形成偏析。

2.4.5施焊时,由于合金元素的氧化及蒸发、有害杂质的侵入,焊缝金属及热影响区组织的粗大、加上一些焊接缺陷等问题,使焊接接头的强度、塑性、导电性、耐腐蚀性等往往低于母材所致。

铜和铜合金的焊接工艺

铜和铜合金的焊接工艺

铜和铜合金的焊接工艺1铜和铜合金的焊接操作纯铜又称紫铜,铜与锌的合金称为黄铜,铜与锡的合金称为青铜,含镍量低于50%的铜镍合金称为白铜,铜内有害杂质的含量对铜的性能影响很大,最危险的物质是铋和铅,铋和铅不熔于铜中而在晶粒周围形成了易熔薄层,此外,硫和氧在铜中形成脆化合物,给热加工和焊接带来困难。

铜及铜合金的焊接工艺差,在焊接时易出现以下问题:难熔合、流动性大、易变形、易氧化、易开裂、易产生气孔等缺陷。

铜及铜合金的焊接方法很多,如气焊、碳弧焊、焊条电弧焊和手工钨极氩弧焊等几种,其中紫铜和黄铜是比较难焊的材料,一般是不采用焊条电弧焊的焊接方法,锡青铜、铝青铜可采用焊条电弧焊,若采用手工钨极氩弧焊,不仅能保证焊缝的质量还能提生产效率。

2.焊条的选择焊条电弧焊焊接铜和铜合金的焊条有紫铜焊条(ECu)锡青铜焊条(EcuSn-B)和铝青铜焊条(EcuA1-C)等,焊条均为碱性低氢性,使用直流电源并反接。

铜及铜合金焊条在焊接时应预热,焊后应进行热处理。

3.焊接措施焊条电弧焊焊接铜和铜合金时,应严格控制氧氢的来源,焊接应仔细清除待焊处的油污,锈垢,采取焊前预热措施得当。

焊件厚不超过4mm 时,可以不开坡口,当焊件厚度为5mm~10mm时,可开单面V形和U形坡口,若采用垫板可获得单面焊双面成形的焊缝,若焊件厚度大于10mm,应双面开坡口,并提高预热温度,焊接时应采用直流反接短弧焊,焊条一般不做横向摆动,在焊接中断或要换焊条,动作要快,焊条的操作角度基本与焊接碳钢相同,较长的焊缝应尽量有较多的定位焊,并且应用分段焊法焊接,以减小焊接应力和变形,多层焊时应彻底消除层间熔渣,避免夹渣的产生,焊接结束后,应采取锤击式热处理的方法,消除焊接应力,由于铜的流动性好,所以应尽量采用平焊的位置进行焊接。

铜及铜合金的焊接性及焊接工艺

铜及铜合金的焊接性及焊接工艺

铜及铜合金的焊接性及焊接工艺一、铜的焊接性:铜与铜合金焊接的主要问题是焊接区和熔合区容易产生裂纹。

热影响区存在两种形式的裂纹:焊接绝缘裂纹和熔透裂纹。

1、焊接裂纹,钢、铜及其合金焊缝中的裂纹是热裂纹,是由以下原因引起的:①铜和钢的物理性能差别很大,钢和铜的热膨胀和热导率差别很大,焊接过程中接头存在很大的应力,导致焊缝产生裂纹。

②铜及铜金属焊接热裂倾向较大,钢及铜及铜合金焊接焊缝为铁与铜的混合物,热裂倾向随铜含量的增加而增大。

2)热影响区穿透裂纹。

钢与铜及铜合金焊接时,钢与液态铜及铜合金接触时容易产生穿透裂纹,并在高温下形成穿透裂纹。

究其原因,是由于液态铜和铜合金在钢上的渗透和拉应力,从焊缝冷却的那一刻起,接头就会产生拉应力,这种应力会随着冷却的持续而增大。

此外,在晶化过程中,金属的显微组织往往是有缺陷的,并且在钢的结晶表面会出现微裂纹。

在焊接拉应力作用下,热影响区(HAZ)形成熔透裂纹.当焊缝中镍含量大于16%时,低碳钢中不出现熔透裂纹(NiCu合金)。

二、铜及合金的焊接工艺:手工电弧焊、氩弧焊和气体保护焊都可以焊接钢和铜及其合金的不同接头。

在铜和钢及其合金的焊接过程中,采用填充金属直接焊接两种金属,然后在铜或钢上堆焊过渡层,然后焊接。

由于含镍焊缝具有很强的抗穿透开裂能力,采用纯镍或含铜镍基合金沉积过渡层,可以大大减少或消除铜及铜合金对钢的穿透,有利于消除热影响区的穿透裂纹。

堆焊过渡层,然后进行焊接。

1.紫钢与低碳钢焊接。

堆焊过渡层后,铜可作为填充金属材料201、202。

为加强熔池脱氧,采用硅锰青铜丝和QSi3-1焊,焊接质量和效果较好。

2.硅青铜和铝青铜与低碳钢焊接在一起。

过渡层堆焊后,此时可采用铝青铜作为填充金属材料QAL9-2,焊缝采用两相结构,焊缝具有较高的抗热裂纹能力,而铜237焊条也可用于去除涂层并作为填充线清洗,铝还可减少热影响区的穿透裂纹,焊接强度高于铜。

交流氩弧焊焊接。

3.黄铜和低碳钢焊接.过渡层堆焊后,为了减少黄铜和锌的蒸发,填充金属采用QSI3-1硅锰青铜丝,焊接采用交流电源,填充金属采用QAL9-2铝锰青铜丝。

铜及铜合金的焊接

铜及铜合金的焊接

铜及铜合金的焊接,从焊接详解,焊接工艺以及钢和铜、铜合金的焊接等讲述摘要:目前对铜及铜合金焊接性的系统研究很少,经过长期对铜及铜合金的焊接性研究以及查阅有关资料,简要介绍了铜及铜合金的分类、性质;分析了铜及铜合金的焊接性、钢与铜及铜合金的焊接性以及在焊接过程中易出缺陷(气孔、裂纹)的原因和解决措施;探讨了铜及铜合金、钢与铜及铜合金的焊接工艺。

实践证明:焊接方法和工艺选择得当,焊接材料选择合理,在焊接过程中易出现的缺陷是完全可以避免的。

关键词:铜;铜合金;焊接性;工艺文献标识码: B长期以来,铜及铜合金的焊接主要是应用钎焊、气焊、电弧焊、惰性气体保护焊、埋弧焊、扩散焊等方法。

近年来,随着焊接技术的发展,又采用了电子束、激光、等离子弧等高能量热源进行焊接,取得了很好的效果。

本文就铜及铜合金的焊接性、焊接过程中易出现的问题及解决措施进行了叙述。

1.铜及铜合金的种类及性质1.1铜为面心立方晶格,具有较多的形变滑移系,室温、高温变形能力很好,退火状态的铜,不经中间退火可压缩85%~ 95%而不产生裂纹。

但纯铜在500~600℃呈现“中温脆性”。

在焊接过程中,易在此温度区间发生裂纹。

据研究,“中温脆性”和杂质的性质、含量、分布、固溶度等有关。

铜可分为无氧铜和含有少量氧的纯铜。

纯铜的导电性能好,常用于导电材料,但是存在Cu2O-Cu的低熔点共晶物,焊接时易出现裂纹。

无氧铜又可分为用P、Mn脱氧的脱氧铜和无氧铜,由于其焊接性好,常用于焊接结构。

1.2铜合金铜合金分为黄铜、青铜、白铜三大类。

1.2.1黄铜黄铜是Cu-Zn合金,根据Zn的含量不同又可分为很多种,为了改变黄铜的性能,也可以加入其它元素,如Al、Ni、Mn等。

从而形成了铝黄铜、镍黄铜、锰黄铜等。

由Cu-Zn二元系相图可知,黄铜固态下有T、U、V、W、X、Z六个相,其中T相是以铜为基的固溶体,其晶格常数随Zn含量的增加而增大。

Zn在铜中的溶解度与一般合金相反,随温度降低而增加,在456℃时固溶度达最大值后, Zn在铜中溶解度随温度的降低而减少。

铜及铜合金的焊接工艺

铜及铜合金的焊接工艺

铜及铜合金的焊接工艺铜及铜合金的焊接工艺键词:焊接;气焊;焊丝;紫铜;黄铜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。

在纯铜(紫铜)中添加10余种合金元素,形成固溶体的各类铜合金,如加锌为黄铜;加镍为白铜;加硅为硅青铜;加铝为铝青铜等等。

铜及铜合金可用钎焊、电阻焊等工艺方法实现连接,在工业发达的今天、熔焊已占据主导地位。

用焊条电弧焊、TIG焊、MIG焊等工艺方法容易实现铜及铜合金的焊接。

影响铜及铜合金焊接性的工艺难点主要有四项元素:一是高导热率的影响。

铜的热导热率比碳钢大7~11倍,当采用的工艺参数与焊接同厚度碳钢差不多时,则铜材很难熔化,填充金属和母材也不能很好地熔合。

二是焊接接头的热裂倾向大。

焊接时,熔池内铜与其中的杂质形成低熔点共晶物,使铜及铜合金具有明显的热脆性,产生热裂纹。

三是产生气孔的缺陷比碳钢严重得多,与要是氢气孔。

四是焊接接头性能的变化。

晶粒粗化,塑性下降,耐蚀性下降等。

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4mm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。

铜及铜合金的焊接

铜及铜合金的焊接

铜及铜合金的焊接一、铜及铜合金的特性和分类铜具有很高的导电性、导热性和良好的塑性,有较高的低温强度和延伸率。

因此,它广泛地应用在工业上制造导体、火焰导管、散热器和冷凝器等。

在铜中加入锌、铝、锡等合金元素,形成各种铜合金。

铜及铜合金的分类,习惯上是按其表面颜色来分类的。

紫铜,又叫红铜,是指纯铜。

工业纯铜以字母“T”表示,依其所含杂质多少,分为四个等级。

黄铜,是指铜锌合金。

它的导热、导电性比纯铜差,但其强度、硬度和耐蚀性都比纯铜高,而且价格便宜。

经常用于耐低温和耐气蚀零部件的制造。

黄铜以字母“H”表示。

在“H”后面的数字,代表铜的百分数,其余为锌。

如“H62”,表示铜含量为62%的黄铜。

二、铜及铜合鑫的焊接特点1.使用火焰功率大由于铜及铜合金导热性强(如纯铜导热系数比低碳钢大八倍)。

因此,焊接时要采取比焊低碳钢大的火焰功率。

厚大工件还必须预热,否则基本金属难以熔化,产生未熔合现象。

2.变形大由于铜及铜合金线膨胀系数和凝固收缩率较大,因此工件焊后易产生严重变形。

对于刚度大的工作,内应力增大,使接头脆弱部分发生裂纹。

内应力的存在是黄铜“自裂“的原因。

3.易产生气孔铜及铜合金焊接易产生气孔的原因有两个:1)由于铜在液态时溶解氢较多,但在凝固和冷却过程中,氢在铜中的溶解度却大大减少。

过剩氢来不及逸出,则往往合焊缝或近缝区产生气孔或在金属内部造成很大压力,促使形成裂纹。

2)熔池中的氢或一氧化碳与氧化亚铜反应,生成水蒸气和二氧化碳不溶于铜液。

在凝固时如未能全部逸出,便形成气孔或促使裂纹产生。

4.易产生裂纹由于铜在液态时容易氧化,生成氧化亚铜,氧化亚铜与铜形成低熔点的脆性共晶体,造成偏析或存在于晶粒边界;由于上述内应力大或氢、水蒸气和二氧化碳造成的压力存在,因此,铜及铜合金的焊接,易产生裂纹。

5.合金元素的氧化和蒸发铜合金中的合金元素不,一般比铜更易氧化。

合金元素的烧损,降低了接头的机械性能,赞成焊接过程的困难。

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铜227是比较通用的一种铜焊条,它可用于磷青铜、黄铜等材料的焊接,又可用于耐腐蚀、耐磨工件(如磷青铜轴衬、船舶螺旋桨叶片等)的堆焊。
铜237可用于焊接铝青铜,用这种焊条焊材的焊缝中合金元素含量高,可以说是强度、耐磨性及耐腐蚀性最高的一种铜焊条。其焊条的通用性也比较大,主要用于铜合金制的各种化工机械、海水散热器、阀门的焊接,水泵、气缸堆焊及船舶螺旋桨的修补上。
青铜具有较高的机械性能、耐磨性、铸造性能和耐腐蚀性能。常用来制造各种耐磨、耐蚀的零件,如轴套、轴瓦、阀体、泵壳、涡轮等.
青铜可分为压力加工用的青铜和铸造用的青铜,在工业上应用较多的是铸造青铜.
青铜常以字母Q编号,字母后标以主要合金元素的化学符号及平均含量,并在最后还标出其他合金元素的平均含量,余量为铜.例如QSn3-7-5—1,表示含锡3%、锌7%、铅5%镍1%的锡锌铅镍青铜.
二、铜及铜合金的焊接性
1。紫铜的导热率高。常温下紫铜的导热系数比碳钢约大8倍,要把紫铜焊件局部加热到熔化温度比较困难,因此在焊接时要采用能量集中的热源.
2.铜及铜合金焊接时常会出现裂缝。裂缝的位置在焊缝、熔合线及热影响区。裂缝呈晶间破坏,从断面上可看到明显的氧化色。
焊接结晶过程中,微量氧与铜形成Cu2O,并与α铜组成低熔点共晶(α+Cu2O),其熔点为1064℃。铅不溶于固态铜,铅与铜生成熔点约326℃的低熔点共晶体.高温下的铜及铜合金接头在焊接内应力的作用下,在焊接接头的脆弱部位形成裂纹。另外,焊缝中的氢也可 Nhomakorabea致裂纹。
HS202
流动性较一般紫铜好,适用于氧乙炔气焊、亚弧焊紫铜.
HS221
流动性能和机械性能均较好,适用于氧-乙炔气焊黄铜和钎焊铜、铜镍合金、灰铸铁和钢,也用于镶嵌硬质合金刀具。
HS222
焊时烟雾较小,其它性能、用途与“HS221"同.
HS224
能有效地消除气孔,机械性能良好,用途与“HS221"同。
2.焊粉在气焊、碳弧焊时,熔池金属的表面容易氧化生成Cu2O,由于氧化亚铜的存在,往往引起焊缝气孔、裂纹、夹渣等缺陷.
2.黄铜的牌号和性能
铜和锌的合金成为普通黄铜,其颜色随含锌量的增加由黄红色变成淡黄色.根据工艺性能、机械性能和用途的不同,黄铜可分为压力加工用黄铜和铸造黄铜。黄铜以字母H编号,普通黄铜H后的数字表示铜的平均含量,特殊黄铜在H后还要注明所加入主要元素的化学符号,然后在铜的平均含量后,列出所加入主要元素的平均含量,例如HMn58-2表示含铜量58%,含锰量2%的锰黄铜.
紫铜气焊时,采用比较快的速度单面、单层焊,即使比较厚的焊件,也不要采用过多的焊接层数,因为多次焊接加热容易引起热影响区晶粒长大,且增大焊接变形量。焊接过程中偶尔中断时,焊枪应缓慢地离开熔池,防止焊缝突然冷却而产生裂缝、气孔等缺陷。
为获得细晶粒、高韧性的紫铜焊接接头,焊后可以对紫铜件进行锤击及局部、整体退火处理。
铜及铜合金的焊接
一、铜及铜合金种类
工业纯铜称为紫铜。常用铜合金有黄铜(铜锌合金)、青铜两类。
在同和铜合金中焊接量最大的是纯铜和黄铜。青铜焊接多为铸件缺陷的焊补,在机械制造工业中白铜(铜镍合金)焊接应用较少。
1.紫铜的牌号和性能
根据含氧量的不同,紫铜可分为工业紫铜(牌号有T1、T2、T3、T4)、脱氧紫铜(TUP)和无氧紫铜(TU1、TU2).紫铜熔点1083℃。
T227
TCuSnB
锡磷青铜
锡≈8,磷≤0。3铜余量
≥2750
≥20
焊接锡磷青铜、铜、黄铜、铸铁及钢零件;广泛应用于堆焊锡磷铜轴衬、船舶推进器片等。
T237
TCuAl
铝猛青铜
铝≈3,锰≤2,铜余量
≥3920
≥15
焊接铝青铜及其它铜合金,铜合金与钢的焊接,补焊铸铁件等。
五、紫铜的焊接
1.紫铜的气焊
紫铜气焊的接头形式以对接为最好。因清除焊件缝隙中的熔渣、残留焊缝很困难,尽量不采用搭接、角接、T接。
三、铜及铜合金的焊接方法
铜及铜合金的焊接方法很多,如气焊、碳弧焊、焊条手工焊、钨极氩弧焊、埋弧焊、等离子焊等。它们各有不同的应用场合,必须根据铜及铜合金的种类、焊件厚度、产品结构形状、生产条件、对焊接生产率、接头质量要求等加以选择.
四、铜和铜合金的焊接材料选择
铜及铜合金的焊接材料,主要指填充焊丝、焊条及焊粉。
3.铜及铜合金的焊缝中常会出现气孔。纯铜焊缝金属中的气孔主要是由氢气引起的。当纯铜中溶解有CO气体时,也可能由水汽及由一氧化碳和氧反应生成的CO2气体引起气孔。
铜合金焊接时的气孔形成倾向比纯铜要大得多。一般气孔分布在焊缝中心及接近熔合线处。
4.纯铜及铜合金焊接时,存在着接头力学性能降低的倾向.在铜合金的焊接过程中会发生铜的氧化及合金元素的蒸发、烧损现象。低熔点的共晶及各种焊接缺陷导致焊接接头强度、塑性、耐蚀性及导电性降低。
在焊接前,先检查设备状况,再根据焊件厚度、喷嘴孔径调节好氩气流量、钨极伸出长度(一般在6~10mm之间)、焊接电流等参数,焊枪喷嘴与焊件距离约在8~15mm之间。
焊炬与焊件的角度,应便于观察熔池及添加填充焊丝。平对接焊时,焊炬与焊件间的夹角为70~80°,角接焊时则为35~45°。焊丝与焊件间的夹角为10~20°。
H62
≥3330
890
HS222
ScuZn—4
铁黄铜焊丝
铜58,锡0。9,硅
0.1,铁0.8,锌余量
H62
≥3330
860
HS224
ScuZn—5
硅黄铜焊丝
铜62,硅0。5,
锌余量
H62
≥3330
905
焊丝牌号
性能及用途
HS201
焊接工艺性能优良,焊缝成型良好,机械性能较高,抗裂性能好,适用于亚弧焊、氧-乙炔气焊紫铜(纯铜)。
若在装配好的接头中发现局部处有较大的间隙时,应快速地向熔池中添加焊丝,然后移动焊炬。
铜307可用于焊接镍青铜,它具有良好的耐热、耐腐蚀性能,常用于热交换器、锅炉及化工设备等产品的焊接、堆焊上.
表2铜及铜合金焊条的牌号及用途
焊条牌号
相当国际型号
焊芯材质
焊缝金属
主要用途
主要成分(%)
抗拉强度(%)
延伸率(%)
T107
TCu
纯铜
铜>99
≥1770
冷变角
≥120°
焊接铜零件,也可用于堆焊耐海水腐蚀的碳钢零件。
残留在焊缝表面及附近两侧的熔渣、焊粉会引起焊接接头的腐蚀,所以要在焊后的3~6小时内,仔细地清洗掉。
2。紫铜的钨极氩弧焊
紫铜的钨极氩弧焊操作灵活方便,焊接变形小,接头质量高,因此特别适用于中、薄板紫铜结构的焊接。
紫铜氩弧焊用的焊丝有SCu-2(丝201)、SCu—1(丝202)铜焊丝,SCuSi硅青铜焊丝,锡磷青铜丝(QSn4-0。3)。对于焊接质量不高的产品,也可用不含脱氧元素的普通紫铜丝,但需添加气剂301铜焊粉。
气焊5mm以上厚度的紫铜板时要开坡口。
紫铜气焊时,常采用SCu-1(丝202)、SCu—2(丝201)焊丝及铜焊粉.
紫铜气焊时要预热,薄板、小尺寸焊件的预热温度为400~500℃,厚度、体积比较大的焊件,预热温度为600~700℃。
紫铜气焊时,常采用左焊法,这有利于防止金属过热和晶粒长大的倾向;但是,当焊件厚度大于6mm时,则采用右焊法.右焊法能以较高的温度加热紫铜焊件,此外便于观察熔池、操作方便。
1。填充焊丝在气焊、碳弧焊、钨极氩弧焊时,需要手工添加填充焊丝。焊丝是按化学成分分类的,各种焊丝的编制方式是以“丝”字拼音的第一个字母“S”为牌号,“S”字后面用化学元素符号表示焊丝的主要成分,化学符号后面的数字表示顺序号。国产铜及铜合金焊丝的牌号及化学成分见表1.
表1铜及铜合金焊丝牌号主要成分、性能及用途
紫铜具有极高的导电性、导热性、优良的可塑性,在低温下紫铜仍能保持较高的塑性,因此在制冷设备中用得较多。但是,在400~700℃的高温下,紫铜的强度及塑性明显降低,这是它的缺点。
在退火状态(软状态)下的紫铜强度低、塑性高。经冷加工变形后(硬状态),强度提高,但塑性显著降低.紫铜的冷作硬化效应可由550~600℃的退火工序消除掉,使塑性得以完全恢复。
钨极手工氩弧焊时,一般采用左向焊法。焊炬应均匀、平稳地向前做直线运动,并保持恒定的电弧长度。在不添加焊丝的对接焊时,弧长为1.0~2。0mm;添加焊丝的对接焊时,弧长在4~7mm之间。焊炬移动时,可作简短的停留,当达到一定的熔深后,再添加焊丝、向前移动。
焊丝送进过程中,应严防触及钨极。如发现熔池中混入较多杂质时,应停止再填丝,并将电弧适当拉长,用焊丝挑去熔池表面的杂质.
3.焊条 铜焊条分为紫铜、青铜两类,目前应用较多的是青铜焊条。青铜焊条除了可以用来焊接各种青铜、黄铜外,还可以用来堆焊轴承等承受金属间摩擦、磨损和耐海水腐蚀的零件,以及容易产生裂缝的铸铁件的焊补等。
铜107为紫铜焊条。这种焊条对大气及海水等介质具有良好的耐腐蚀性,常用于脱氧紫铜及无氧紫铜的焊接.
青铜焊条的种类有铜207、铜227、铜237等。铜207是焊接硅青铜用的焊条,也可用以焊接黄铜,其强度、耐腐蚀性及耐磨性均比铜107好,但在350℃以上的温度下,有热脆性倾向,容易引起焊缝裂纹。
经冷加工(冲压、弯曲等)或焊接后的黄铜,由于存在内应力,在湿气、氨、海水等腐蚀介质的作用下容易发生腐蚀裂缝。为防止上述现象,冷加工或焊接后的黄铜必须进行退火,以消除内应力,退火温度为300~400℃。
3.青铜的牌号和性能
凡不以锌为主要组成而以锡、铝、硅、铅或铍等元素组成的铜合金称为青铜。常用的青铜有锡青铜、铝青铜、硅青铜、铍青铜等。
焊丝牌号
相当部标型号
焊丝名称
焊丝主要成份(%)
焊接接头抗拉强度
焊丝熔点
(℃)
母材
(MPa)
HS201
Scu-2
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