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铜焊机几种焊法介绍
时间:2018-8-10 阅读:
    不锈钢与铜及其合金使用铜焊机焊接主要问题是焊缝区及熔合区易产生裂纹和热影响区渗透裂纹,焊接填充金属选用不当更是如此。

    如采用奥氐体不锈钢作填充金属材料,由于铜也是奥氐体组织形成元素,焊缝仍为奥氐体组织在结晶时晶粒晶粒间存在一层低熔点的液态铜,很容易引起裂纹,

    当改用蒙乃尔合金作填充金属材料(如Ni70%+Cu30%)时由于焊缝中含镍较高,能增加铜在奥氐体组织中的熔介度,可以减少铜的有害作用,使热裂纹倾向降低。

    又如采用某些铜合金(如铝青铜)和紫铜作填充金属材料时,由于焊缝中含铜量较高,故结晶时奥氐体晶粒间低熔点的铜液较多,有一定愈合作用,所以热裂纹倾向较少,

    但焊缝中熔入的Fe,M,Cr等使焊缝变脆,冲击韧性降低,并且在不锈钢一侧热影响区中仍可能产生渗透裂纹,所以只有在对接头机械性能要求不高时,才可以采用这类填充金属材料。

    由于镍无论在液态或固态都能与铜无限互溶,因此焊接时采用纯镍(Ni≥90%,Fe≤8%)做填充金属材料,能极大地排除铜的有害作用,而且还能有效地防止渗透裂纹,是最好填充金属材料。
铜焊机
    焊接工艺:

    1、选用纯镍作填充金属丝,也可用铸铁焊条Z308去除药皮擦干净作填充金属丝。

    2、在不锈钢或铜上(接触焊面)堆焊一层过渡层,然后进行焊接。

    3、两工件焊接边缘,需去除氧化层,用砂纸打磨至光亮金属为止。

    4、由于铜散热快,镍极电弧应偏铜的一方稍多,只利于焊缝熔合良好。

    5、采用交流电源焊接,可减少金属熔化时的蒸发,尤其不锈钢与铝青铜的焊接。

    6、焊接电流可根据工件厚薄和大小,而进行精细的调节准确。

    7、氩气流量,为12~15升/分,最好选用高纯氩。

    铜与钢的焊接

    方法一:用气焊,加紫铜焊丝。

    方法二:用钨极氩弧焊,加紫铜焊丝。

    方法三:用J507焊条,外缠Φ1.25的纯铜丝(若是漆包线必须清理干净),焊前经350℃烘焙2h,降至100℃时随用随取。

    焊前将工件清理干净,用氧乙炔火焰预热,预热温度为650~700℃,焊接过程中应保持此温度。焊条选Φ3.2mm的,电流选上限值,焊速为5~225px/min,直流反接法施焊。

    为保证焊透,电弧在铜板一侧停留稍长时间,利用电弧吹力使铜和钢充分均匀混合。根据板材厚度决定缠绕的疏密程度,一般间距为2~3mm,铜丝不能和焊芯及钳口相接触。

    按原理来说,铜和大多数金属无限互溶。焊接时采用紫铜线或者黄铜焊丝都可以。以紫铜焊接为例,由于紫铜导热较快,如果你的铜板较厚的话,铜板就要先预热到200~300度,采用气焊或者氩弧焊焊接都可以

    由于钢板的熔点比紫铜高近500度,所以焊接时,电弧先偏向钢板一侧,使电弧热量偏重于钢板,等钢板一侧形成熔池后再把电弧稍往紫铜一侧倾斜,往熔池送焊丝即可。

    铜与铝的焊接

    铝与铜的焊接特点

    铝与铜可以用熔焊、压焊和钎焊,其中以压焊应用最多。

    熔焊的主要困难是铝和铜的熔点相差很大(达423°C),焊接时很难同时熔化。高温下铝强烈氧化,焊接时需有防止氧化措施和清除熔池中的氧化物。铝和铜在液态下无限互溶,在固态下有限固溶。铝和铜能形成多种由金属间化合物为主的固溶体相,其中有AlCu2、Al2Cu3、AlCu、Al2Cu等。

    铝-铜合金中铜含量在12%~13%(质量分数)以下时,综合性能最好,因此熔焊时应设法控制焊缝金属的铝铜合金中铜的含量不超过这个范围,或者采用铝基合金。

    铝和铜均为塑性很好的金属,因此两者很适于用压焊焊接,尤其是冷压焊、摩擦焊、扩散焊等。

    主要焊接工艺要点如下:

    熔焊:

    铝与铜组合最好采用氩弧焊。焊时,电弧中心要偏向铜板一侧,偏移量相当于厚度的1/2,以达到两侧同时熔化。可采用纯铝或铝-硅作填充焊丝。

    焊缝金属中加入合金元素可改善铝铜熔焊接头质量,加入锌、镁能限制铜向铝中过渡;加入钙、镁能使表面活化、易于填满树枝状结晶的间隙;加入钛、锆、钼等难熔金属有助于细化组织;加入硅、锌能减少金属间化合物。加入方法可在焊前涂到铜的待焊表面上。

    采用埋弧焊时,接头形式如图1所示。电弧与铜件坡口上缘的偏离值l=(0.5~0.6)δ,δ为焊件厚度。铜侧开J形坡口,铝侧为直边。在J形坡口内预置φ3mm的铝焊丝。当工件厚度为10mm时,采用焊丝直径φ2.5mm,送丝速度332m·h-1,焊接电流400~420A,电弧电压38~39V,焊接速度21m·h-1。焊后焊缝金属中w(Cu)在8%~10%范围,可得到满意的接头力学性能。

    压焊:

    1、摩擦焊。棒料对接时,焊前需对工件退火,锉平接合表面,并尽快焊接,以免沾污或重新生成氧化膜。摩擦焊加热温度应低于铝铜共晶温度(548°C),一般控制在460~480°C。这样既能防止产生脆性的金属间化合物,又能保证有足够的塑性变形。

    板料对接可以采用搅拌摩擦焊,只要焊接参数选择合适,也能获得良好的焊接接头,以板厚为2mm的铝合金5A06(LF6)+纯铜T1对接焊为例,在搅拌头转速375~1180r·min-1,焊接速度30~150mm·min-1较宽范围内焊接都能获得良好的焊缝成形。其中以转速1180r·min-1,焊接速度30mm·min-1时的接头抗拉强度最高,达到297~62MPa,是铝合金5A05(314MPa)的95%。

    另一例子颇有特色,板厚为4mm的5A05+T2对接搅拌摩擦焊,焊接时把纯铜T2位于前进侧,搅拌头的搅拌针偏向铝合金5A05侧0.9mm,焊前预热200°C,以搅拌头转速为1250r·min-1,焊接速度为40mm·min-1进行焊接,同样获得良好的焊缝成形。

    2、电阻闪光焊和储能对焊 铝-铜闪光对焊和电容储能对焊都是依靠提高顶锻速度和足够大的顶锻力,同时严格控制有电顶锻时间,将已形成的金属间化合物随液态金属一起挤出接口之外,使脆性层尽量的薄和不连续,来保证接触面处产生较大塑性变形。例如:闪光对焊时,采用大电流(比焊钢时大一倍)、高送料速度(比焊钢时高4倍),高压快速顶锻(100~300mm·s-1)和极短的通电顶锻时间(0.02~0.04s)。有时为了防止产生脆性化合物,事先在铜表面上镀上锌、铝或银钎料。

    真空扩散焊:

    铝-铜真空扩散焊可获得导电、导热性能都很好的牢固接头。焊时不需加中间过渡层,其主要焊接参数为:真空度6.67×10-3Pa,焊接温度500~520°C,压力9.8MPa,时间10min。
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