銅與鋼的焊接

1、銅與鋼的焊接概述：氣焊可以采取130焊絲，火焰氣焊.在900度時(shí)薄層流動(dòng)性非常優(yōu)秀；手弧可以用普通直流電焊機(jī)配M210焊接，因?yàn)镸210是支持所有銅，銅合金及上述金屬與鋼，鑄鐵，不銹鋼的焊接的。一、銅與鐵高溫時(shí)，原子晶格類型和晶格常數(shù)、原子半徑、外層電子數(shù)目比較接近，這有利于在銅與鐵之間形成金屬聯(lián)系，因而對(duì)可焊性有利，應(yīng)該充分利用有利因素來(lái)克服裂紋傾向。多次實(shí)驗(yàn)證明，以下措施有利于防止產(chǎn)生裂紋傾向。(1)原來(lái)是將銅件與鋼管同時(shí)加熱，由于鋼管在加熱中易氧化，氧化皮易致渣?，F(xiàn)在只加熱銅件，鋼管不加熱，冷態(tài)與銅件焊接。由于鋼管的導(dǎo)熱性低于銅件，瀛弧焊電弧溫度極高，可達(dá)104c以上,可以滿足對(duì)鋼管焊縫

2、處加熱的需要。(2)鋼管在焊接前應(yīng)將坡口及坡口5mm以內(nèi)的鐵銹、污垢完全除盡，這可以減少氫氣來(lái)源，有助于防止產(chǎn)生氫氣孔。(3)對(duì)焊縫處加熱時(shí)，應(yīng)使電弧偏向銅材一邊，盡量使鐵管不熔化，這樣可以使銅液在鐵管表面潤(rùn)濕，產(chǎn)生釬焊的作用。實(shí)踐證明，釬焊較熔化焊產(chǎn)生裂紋傾向要小一些。(4)在焊接時(shí)，有時(shí)可以觀察到熔池中有發(fā)亮發(fā)白的斑點(diǎn)，這是低熔點(diǎn)共晶物質(zhì)。這種現(xiàn)象克服較困難，一般采用攪拌熔池的辦法將其破碎，減小其影響。實(shí)踐證明，這種辦法還是行之有效的。有時(shí)由于攪拌不及時(shí)，產(chǎn)生了氣孔及裂紋。只要磨掉重焊即可。(5)加大焊接電流，提高焊接速度，變一次焊接成形為二至三層焊接成形，一次焊接成形由于焊接線能量較大，

3、銅在結(jié)晶時(shí)易產(chǎn)生粗大晶粒，多層成形時(shí)由于對(duì)焊縫的焊接線能量較小，銅液冷卻快，可以細(xì)化晶粒，有助于防止產(chǎn)生裂紋。而且第二層焊接可以熔合第一層焊縫所產(chǎn)生的裂紋。經(jīng)采用上述幾項(xiàng)措施后，焊接效果大為好轉(zhuǎn)。原來(lái)焊后大部分都需修磨重焊，而現(xiàn)在大部分可一次焊成，不再滲漏。結(jié)論銅-鋼焊接屬異種金屬焊接，在研究它們的可焊性問(wèn)題時(shí)應(yīng)先行了解兩種金屬的特性，針對(duì)較難焊接的金屬易產(chǎn)生的焊接缺陷著手采取適當(dāng)措施以防止焊接缺陷的發(fā)生。當(dāng)缺陷(如裂紋、氣孔、夾渣)出現(xiàn)時(shí)，首先應(yīng)分析缺陷產(chǎn)生的原因，針對(duì)缺陷提出幾種解決辦法進(jìn)行比較，從而選出較好的方案。1、E5015焊條外纏純銅絲焊接銅與鋼的焊接工藝電解陰極導(dǎo)電板，是由純銅板

4、T2和碳鋼板Q235兩種材料焊接而成。由于銅與鋼在物理性能上的差異，銅與鋼焊接時(shí)的主要問(wèn)題是銅側(cè)難熔合，焊縫易產(chǎn)生熱裂紋。要使焊縫不產(chǎn)生裂紋，必須要采用T2焊芯的電焊條，使焊后焊縫金屬中的鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于43%。因當(dāng)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有該種T2銅芯焊條,則采取在E5015焊條上纏繞1.25mm純銅絲自制焊條來(lái)焊接電解陰極導(dǎo)電板焊縫接頭。經(jīng)試件試焊測(cè)定，焊縫金屬中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可控制在10%43%之間，焊縫無(wú)開(kāi)裂現(xiàn)象，完全可以滿足接頭要求。具體焊接工藝如下：(1)選用E5015焊條，焊前經(jīng)350c烘焙2h,降至100c時(shí)保溫，外纏繞1.25mm或1.5mm純銅絲(如是漆包線，必須除去絕緣層的漆)。根據(jù)焊縫中

5、的含Cu量，決定纏繞的疏密程度。其間距為13mm。銅絲不得與焊條芯及焊鉗夾口相接觸。(2)銅板一側(cè)焊前經(jīng)氧乙快焰預(yù)熱，預(yù)熱溫度650700C。焊接過(guò)程中應(yīng)保持其溫度，隨焊隨加熱，可保證銅側(cè)熔合良好。如發(fā)現(xiàn)銅側(cè)未熔合，說(shuō)明銅板溫度過(guò)低，必須停焊加熱。加熱溫度也不能過(guò)高，否則會(huì)產(chǎn)生燒穿、塌陷缺陷。(3)采用直流反接，3.2mm焊條使用140150A電流，4mm焊條使用190200A電流，焊接速度59cm/min,熱輸入量較大，主要以補(bǔ)償銅側(cè)的高熱導(dǎo)率。(4)焊接時(shí)，電弧偏離坡口中心，主要作用在銅板一側(cè)，在銅板側(cè)停留時(shí)間略長(zhǎng)，焊速略慢。在電弧力的攪拌下，使銅與鐵充分均勻混合。(5)為保證根部焊透，提

6、高導(dǎo)電率，第一層打底焊盡可能焊透，待坡口內(nèi)全部填充滿后，反面進(jìn)行角向磨光機(jī)打磨清根，后再封底焊。(6)避免焊接接頭剛性固定，焊后自由收縮，不得錘擊。導(dǎo)電板焊后如產(chǎn)生變形，待冷卻至室溫后再進(jìn)行矯正。2、焊接材料：萬(wàn)能210(M210),廣泛用于如下部件的焊接：泵，閥，船用軸承部件，齒輪，鑄件修理焊接方法：1）在焊件工件邊部開(kāi)45度V形坡口。2）根部間隙，在焊銅時(shí)要比焊鋼時(shí)開(kāi)得寬些。采用中等弧長(zhǎng)。3）可能的話，要使電焊條盡可能保持垂直于工件。4）焊接所有的銅合金時(shí)，如黃銅或青銅工件，要預(yù)熱到260c320C。5）焊接純銅要求預(yù)熱到540Co6）當(dāng)焊接或堆焊鋼或鑄鐵時(shí)，不必預(yù)熱，但大型工件除外。采用

7、反極性接法（電焊條為正極）。要待零件局部冷卻后再清渣。利用萬(wàn)能210手弧電焊的主要用途：1）高效率焊接，以較高速度（速度達(dá)到老式焊槍焊接速度的10倍）焊接大型工件。2）焊接為數(shù)眾多的金屬，包括青銅，黃銅，鋼，鑄鐵，鍍鋅，鍍鋅鐵，銅。3）不同金屬的異種焊接，例如鑄鐵與銅，銅與不銹鋼，鑄鐵與不銹鋼。4）在鋼或鑄鐵表面焊一層青銅堆焊層，以獲得減摩軸承表面。3、銅及銅合金氣焊的工藝特點(diǎn)（1）氣焰火焰氣焊純銅和青銅時(shí)，采用中性焰，氣焊黃銅時(shí)采用弱氧化焰，此時(shí)焊縫表面被生成的氧化鋅層覆蓋，可改善鋅的蒸發(fā)及防止產(chǎn)生氣孔。（2）預(yù)熱小尺寸焊件的預(yù)熱溫度為400500C,厚大焊件的預(yù)熱溫度需提高至600700C。黃銅、青銅的預(yù)熱溫度可適當(dāng)降低。(3)焊絲及熔劑純銅氣焊用低磷銅焊絲HS202,黃銅氣久I用焊絲HS220、HS221、HS222。熔劑的主要成分是硼酸鹽、鹵化物，其牌號(hào)為CJ301、CJ401。(4)焊接工藝采用左焊法，并用最大焊速，焊芯離焊件的距離應(yīng)小于6m