一,概述
銅及其合金通常可(kě)分為四大類(lèi):純銅、黃銅、青銅和白銅。①含銅量達99.9%的銅稱為純銅,又稱紫銅或紅銅,表麵顯紫紅色。②銅與(yǔ)鋅的合(hé)金稱為黃銅,顏色隨含鋅量的增加由黃色變成淡黃色。③銅和錫、鋁、矽、鈹等的合金稱為青銅。④銅和(hé)鎳的合金稱為白銅。
銅及其合金焊接(jiē)時應注意幾點:①焊前必須將焊接處的氧化物、油脂及(jí)其他汙物清除幹淨。清理方法一是機械清理,用(yòng)鋼絲輪、鋼絲刷或砂布砂輪打磨焊絲焊件表麵,直至(zhì)露出金屬(shǔ)光澤;二是化學(xué)清理,先用四氯化碳或丙酮等溶液擦拭,或將焊絲焊件置於含10%的氫氧化鈉30℃的水溶液中除油,然後用請水衝洗幹淨;再置於含35%的硝(xiāo)酸或10%的硫酸(suān)水溶液中浸蝕3min,再用清水衝洗刷幹淨,並烘幹待用。②焊前通常預熱,特別是較厚較重的(de)焊件(>5mm),並采用比碳鋼大的電流。③銅的膨脹係數大,在凝固(gù)時發生較大的收縮應力,造成(chéng)裂紋和(hé)變(biàn)形,通常裝配間隙要寬、坡口(kǒu)角度要大。采用多點暫時(shí)固定點焊以保證尺過精(jīng)度和應力狀態。④由於焊後銅及其合金結(jié)晶後晶粒粗大,為了保證焊接質量,施焊後應立即用平頭錘(chuí)對焊(hàn)縫(féng)進行輕量錘擊,以消除部分應力並適當使晶粒細化。⑤焊接銅及其合金處應空氣流通,必要時(shí)采用(yòng)人工通風以防銅中毒現象發生。⑥銅(tóng)及其合(hé)金焊條在焊前進行200℃左右烘(hōng)焙1~2h。
二,銅及其(qí)合金的焊接
1,焊接(jiē)方法:常用(yòng)的方法有①氧-乙炔焰氣焊(hàn)。②氬弧焊,鎢極氬弧焊和熔化(huà)投氬弧(hú)焊。③碳弧焊。④焊條手弧焊。⑤埋弧焊。⑥等離子弧焊等。
2,焊接材(cái)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(liàng))等。②常用焊絲有:HS201(Sn~1.1,Si~0.4,Mn~0.4,Cu餘量),HS202(P~0.3,Cu餘量),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(jì):CJ301、HJ260、HJ250、HJ431等。
4,純銅焊接:常見材(cái)料如(rú)T1、T2、T3、T4;TU1等,其熔點約為1083℃,有高的導熱性和導電性,所以焊接時比較困難,通常禾用電弧焊、氣焊、氬(yà)弧焊等。當銅中的氣體(tǐ)雜質氧的(de)含量過多時,沿銅的晶界上會析出脆性組織CuO,冷加工:時會出現裂紋,焊後(hòu)的焊縫表麵也不光滑,通常(cháng)用於焊接的純銅都是(shì)無氧(yǎng)銅。
5,黃銅焊接:常見材料如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%,其中應用最廣泛的是H62,黃銅通常用於製(zhì)造冷凝管和散熱器,其熔點為800~950℃,在(zài)黃銅中含鋅量越高,熔點就越低。在銅鋅合金中再加入某些(xiē)合金成(chéng)分,就可以組成錫黃銅、錳黃(huáng)銅、鋁黃銅、矽黃銅、鉛黃銅、鐵黃銅和鎳(niè)黃銅(tóng)等。黃銅在一般情(qíng)況下焊接性是好的,其中氣焊薄黃銅是最佳(jiā)方案;但在多層焊時,當焊接熔池熱,造成鋅的大量(liàng)蒸發時,焊縫(féng)中容另出現孔,這是黃銅焊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(zài)青銅中應用(yòng)最廣的是錫青銅;但不含錫的(de)青銅在工業(yè)上也有大量應用。如鋁青(qīng)銅、鉛青銅(tóng)、矽青銅、錳青銅(tóng)、鈹青銅(tóng)等。青銅主要用於鑄造耐(nài)蝕零件。通常的(de)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(qí)條(tiáo)件是在采(cǎi)用氬弧焊和電弧焊時(shí)才能取得良好的焊縫(féng)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。白(bái)銅具(jù)有良好的延(yán)展、高色澤(zé)美觀(guān)、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(yú)造船、石油化工、電(diàn)器儀表、醫療器械、曰用品、工藝品、硬幣等領(lǐng)域。白銅的焊接性基本與(yǔ)青銅相似,白銅焊接一般不需要預熱,對於金加工誤差小缺陷需要補焊,一般(bān)建議用氬弧焊,但焊接區要處理得特別幹淨(jìng)。多層(céng)焊時,層間溫度不宜高,一般<80℃。