一,概述
銅及(jí)其合金通常(cháng)可分為四大類:純銅、黃(huáng)銅、青銅和白銅。①含銅(tóng)量達99.9%的銅稱(chēng)為純銅,又(yòu)稱紫銅或紅銅,表麵顯紫(zǐ)紅色。②銅與鋅的合金稱(chēng)為(wéi)黃銅,顏色隨含鋅量的增(zēng)加(jiā)由黃色變成淡黃色。③銅和錫、鋁、矽、鈹等的合金稱為青銅。④銅和鎳的合金稱為白銅。
銅及其合金焊接(jiē)時應注意幾點:①焊前必(bì)須將焊接處的(de)氧化(huà)物、油脂及其他汙物清除幹淨(jìng)。清理方法一是(shì)機械清理,用(yòng)鋼絲輪、鋼絲刷或砂布砂輪打磨(mó)焊絲焊(hàn)件表麵,直(zhí)至露(lù)出金屬光澤;二是化學清理,先用四氯化碳或(huò)丙酮等溶液擦拭,或將焊絲焊件置於含10%的氫氧化鈉30℃的水溶液中(zhōng)除油,然後用請水衝(chōng)洗幹淨;再置於含35%的硝酸或10%的硫酸水溶液中浸蝕3min,再用清水衝洗刷幹(gàn)淨,並烘(hōng)幹待用。②焊前通常預熱,特別是較厚較重的焊件(>5mm),並采用比碳鋼大的電流。③銅的膨脹(zhàng)係數大(dà),在凝固時發生(shēng)較大的(de)收縮應力,造成裂紋和變形,通常裝配間隙要寬、坡口角度要大。采用多(duō)點暫時固定點(diǎn)焊以保證尺過精度和應力狀態。④由(yóu)於焊後(hòu)銅(tóng)及其合金結(jié)晶後晶粒粗大,為了保證焊接(jiē)質量(liàng),施焊後應立即用平頭(tóu)錘對焊縫進行輕(qīng)量錘擊,以消除部分應力並適當使晶粒細化(huà)。⑤焊接銅及其(qí)合(hé)金處應空氣流通,必要(yào)時采(cǎi)用人(rén)工通風以防銅(tóng)中毒現象發生。⑥銅及(jí)其(qí)合(hé)金(jīn)焊條(tiáo)在焊前進行200℃左右烘焙1~2h。
二,銅及其合金的焊接
1,焊接方法:常(cháng)用的方法(fǎ)有①氧-乙炔焰氣(qì)焊。②氬弧焊(hàn),鎢極氬弧(hú)焊和熔(róng)化投氬(yà)弧焊。③碳弧焊。④焊條手弧焊。⑤埋弧焊。⑥等離子弧(hú)焊等。
2,焊接材料:①常用電焊條有:T107(Cu>99);T207(Si~3,Mn<1.5,Sn<1.5,Cu餘量);T227(Sn~8,P<0.3,Cu餘量);T237(Al~8,Mn~2,Cu餘量)等。②常用焊絲有(yǒu):HS201(Sn~1.1,Si~0.4,Mn~0.4,Cu餘量),HS202(P~0.3,Cu餘量(liàng)),HS214,HS220(Cu~59,Sn~1,Zn餘量),HS221(Cu~60,Sn~1,Si~0.3,Zn餘量),HS222(Cu~58,Sn~0.9,Si~0.1,Fe~0.8,Zn餘量),HS224(Cu~6.2,Si~0.5,Zn餘量),ERCuNi,ERNiCu-7等。
3,焊劑:CJ301、HJ260、HJ250、HJ431等。
4,純銅焊接:常見材料如T1、T2、T3、T4;TU1等,其熔(róng)點約為1083℃,有高的導熱性和導電性,所以焊接時比較困難,通常禾用電弧(hú)焊、氣焊、氬弧焊等。當銅中的氣體雜質氧的(de)含量過多時,沿銅的(de)晶界上會析出脆性組織CuO,冷加工(gōng):時會出(chū)現裂紋,焊後的焊縫表(biǎo)麵也不光滑,通常用於焊接(jiē)的純銅都是無氧銅。
5,黃銅焊接:常見材(cái)料如H96、H68、H62、HPb59-1、HSn62-1、HAl60-1、HMn58-2、HMn57-3、HMn55-3、HFe59-1、HSi80-3等。黃銅通常含鋅量在(zài)10~13%,其中應用最廣泛的(de)是H62,黃銅通常用於製造冷凝管和散(sàn)熱器,其熔點為800~950℃,在黃銅中含鋅量越高,熔點就越(yuè)低。在銅(tóng)鋅(xīn)合金中再(zài)加入某些合(hé)金成分,就可以組成(chéng)錫(xī)黃銅、錳黃銅、鋁黃銅、矽黃銅、鉛黃銅、鐵黃銅和(hé)鎳黃銅等。黃銅在一般情況下焊接性是好(hǎo)的,其中氣(qì)焊薄黃(huáng)銅是(shì)最佳方案;但在多層焊時,當焊接熔池熱,造成鋅的大(dà)量蒸發時,焊(hàn)縫中容另出現孔(kǒng),這是黃銅焊(hàn)接中一直以來的難題!
5,青銅焊接:常用材料有:QSn4-3、QSn6.5-0.1、QSn6.5-0.4、QSn7-0.2、QAl9-2、QAl9-4、QAl10-3、QAl10-4、QBe2、QBe1.9、QSi3-1、QSi1-3等。在青銅中應用最(zuì)廣的是錫青(qīng)銅;但不含錫的青銅在工業上也有(yǒu)大量應用。如(rú)鋁青銅、鉛青(qīng)銅、矽青銅、錳(měng)青銅、鈹(pí)青銅等。青銅(tóng)主要用於(yú)鑄造耐蝕零件。通常的熔點
900~950℃。青銅的焊接性一般,但鋁青銅具有良好的焊接性,其條件是在采用氬弧焊和電弧焊(hàn)時才能取得良好的焊縫接頭。
6,白銅的焊接:常見的材料有:B10、B19、B30、BMn3-12、BMn40-1.5、BZn15-20、BZn18-18、BAl13-1、BAl6-1.5等(děng)。白銅具有良好的延展、高色澤美觀、耐蝕性優良、具有深衝性能、具有較高硬度、電阻熱電性等。所以被廣泛用於造船、石油化(huà)工、電器(qì)儀表、醫療器械、曰(yuē)用(yòng)品、工藝品、硬幣(bì)等領域。白(bái)銅的焊接性基本與青銅相似,白銅焊接一般不需要預熱(rè),對於金加工誤差小缺陷需要(yào)補焊(hàn),一般建議用氬弧焊,但(dàn)焊接區要處理得特別(bié)幹淨。多層(céng)焊時,層(céng)間溫度不宜高,一般<80℃。