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發(fā)表于 2007-3-22 15:35:59
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Re: 一零件,材料紫銅,需焊接一只銅螺母---[請教]
銅具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、耐腐蝕性、延展性及一定的強(qiáng)度等特性。在電氣、電子、化工、食品、動(dòng)力、交通及航空航天工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。在純銅（紫銅）中添加10余種合金元素，形成固溶體的各類銅合金，如加鋅為黃銅；加鎳為白銅；加硅為硅青銅；加鋁為鋁青銅等等。
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7 y+ R( P( k$ L) w 銅及銅合金可用釬焊、電阻焊等工藝方法實(shí)現(xiàn)連接，在工業(yè)發(fā)達(dá)的今天、熔焊已占據(jù)主導(dǎo)地位。用焊條電弧焊、TIG焊、MIG焊等工藝方法容易實(shí)現(xiàn)銅及銅合金的焊接。
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影響銅及銅合金焊接性的工藝難點(diǎn)主要有四項(xiàng)元素：一是高導(dǎo)熱率的影響。銅的熱導(dǎo)熱率比碳鋼大7~11倍，當(dāng)采用的工藝參數(shù)與焊接同厚度碳鋼差不多時(shí)，則銅材很難熔化，填充金屬和母材也不能很好地熔合。二是焊接接頭的熱裂傾向大。焊接時(shí)，熔池內(nèi)銅與其中的雜質(zhì)形成低熔點(diǎn)共晶物，使銅及銅合金具有明顯的熱脆性，產(chǎn)生熱裂紋。三是產(chǎn)生氣孔的缺陷比碳鋼嚴(yán)重得多，與要是氫氣孔。四是焊接接頭性能的變化。晶粒粗化，塑性下降，耐蝕性下降等。
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1、紫銅的焊接9 H, n- V. L+ Q; I) _7 Y
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焊接紫銅的方法有氣焊、手工碳弧焊、手工電弧焊和手工氬弧焊等方法，大型結(jié)構(gòu)也可采用自動(dòng)焊。
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8 g7 @% _; u" H, \（1） 紫銅的氣焊9 |8 I! ?; @! j3 u
- S- J1 C+ Y& ?9 S- r8 K$ D7 Z 焊接紫銅最常用的是對(duì)接接頭，搭接接頭和丁字接頭盡量少采用。氣焊可采用兩種焊絲，一種是含有脫氧元素的焊絲，如絲201、202；另一種是一般的紫銅絲和母材的切條，采用氣劑301作助熔劑。氣焊紫銅時(shí)應(yīng)采用中性焰。6 A& o: M6 e. j s5 g7 h$ K
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（2）紫銅的手工電弧焊9 B4 S; o6 d) ]% p3 a0 ]
' W C: k. Q3 K/ I. g9 s0 X 在手工電弧焊時(shí)采用紫銅焊條銅107，焊芯為紫銅（T2、T3）。焊前應(yīng)清理焊接處邊緣。焊件厚度大于4mm時(shí)，焊前必須預(yù)熱，預(yù)熱溫度一般在400~500℃左右。用銅107焊條焊接，電源應(yīng)采用直流反接。
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! z& t( @% l: |& U2 v/ s 焊接時(shí)應(yīng)當(dāng)用短弧，焊條不宜作橫向擺動(dòng)。焊條作往復(fù)的直線運(yùn)動(dòng)，可以改善焊縫的成形。長焊縫應(yīng)采用逐步退焊法。焊接速度應(yīng)盡量快些。多層焊時(shí)，必須徹底清除層間的熔渣。- a6 |' X- U; f. x5 U6 }% H
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焊接應(yīng)在通風(fēng)良好的場所進(jìn)行，以防止銅中毒現(xiàn)象。焊后應(yīng)用平頭錘敲擊焊縫，消除應(yīng)力和改善焊縫質(zhì)量。# q) R. `) G$ k7 T+ o
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（3）紫銅的手工氬弧焊
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9 d+ F- l4 f" y/ r) s 在紫銅手工氬弧焊時(shí)，采用的焊絲有絲201(特制紫銅焊絲)和絲202，也采用紫銅絲，如T2。7 V- u$ q( V. c( o
$ h+ |; w7 u" u D3 r+ L2 I( |& u: [ 焊前應(yīng)對(duì)工件焊接邊緣和焊絲表面的氧化膜、油等臟物都必須清理干凈，避免產(chǎn)生氣孔、夾渣等缺陷。清理的方法有機(jī)械清理法和化學(xué)清理法。$ n6 R y6 G9 q- Y7 h6 p
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對(duì)接接頭板厚小于3mm時(shí)，不開坡口；板厚為3～10mm時(shí)， 開V型坡口，坡口角度為60o~70o； 板厚大于10mm時(shí)，開X型坡口，坡口角度為60o~70o；為避免未焊透，一般不留鈍邊。根據(jù)板厚和坡口尺寸，對(duì)接接頭的裝配間隙在0.5～1.5mm范圍內(nèi)選取。
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紫銅手工氬弧焊，通常是采用直流正接，即鎢極接負(fù)極。為了消除氣孔，保證焊縫根部可靠的熔合和焊透，必須提高焊接速度，減少氬氣消耗量，并預(yù)熱焊件。板厚小于3mm時(shí)，預(yù)熱溫度為150~300℃；板厚大于3mm時(shí)，預(yù)熱溫度為350~500℃。預(yù)熱溫度不宜過高，否則使焊接接頭的機(jī)械性能降低。+ x8 k6 `, C& h8 S4 x$ R
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還有紫銅的碳弧焊，碳弧焊使用的電極有碳精電極和石墨電極。紫銅碳弧焊所用的焊絲和氣焊時(shí)一樣，也可用母材剪條，可用氣焊紫銅的助熔劑，如氣劑301等。7 y* J# \; n: b' I0 H" n$ o) |3 h, g
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2、黃銅的焊接
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. n2 n) T2 [: }( f 黃銅焊接的方法有：氣焊、碳弧焊、手工電弧焊和氬弧焊。 ( W) _3 p0 s1 l$ z4 H: `2 g. ]
/ A% _6 P& ]- p; P' h3 Q0 p（1）黃銅的氣焊
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由于氣焊火焰的溫度低，焊接時(shí)黃銅中鋅的蒸發(fā)比采用電焊時(shí)少，所以在黃銅焊接中，氣焊是最常用的方法。
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) e% P3 }) ~& x; W8 J% Y% a* \ 黃銅氣焊采用的焊絲有：絲221、絲222和絲224等，這些焊絲中含有硅、錫、鐵等元素，能夠防止和減少熔池中鋅的蒸發(fā)和燒損，有利于保證焊縫的性能和防止氣孔產(chǎn)生。氣焊黃銅常用的熔劑有固體粉末和氣體熔劑兩類，氣體熔劑由硼酸甲脂及甲醇組成；熔劑如氣劑301。) @' j# S& B. H% Z' _: U7 v2 B
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（2）黃銅的手工電弧焊$ @$ D* T! N8 j& P# z8 y" e
0 _6 c- t! F" U" [; r% @ 焊接黃銅除了用銅227及銅237外，也可以采用自制的焊條。
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黃銅電弧焊時(shí)，應(yīng)采用直流電源正接法，焊條接負(fù)極。焊前焊件表面應(yīng)作仔細(xì)清理。坡口角度一般不應(yīng)小于60~70o，為改善焊縫成形，焊件要預(yù)熱150~250℃。操作時(shí)應(yīng)當(dāng)用短弧焊接，不作橫向和前后擺動(dòng)，只作直線移動(dòng)，焊速要高。與海水、氨氣等腐蝕介質(zhì)接觸的黃銅焊件，焊后必須退火，以消除焊接應(yīng)力。
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（3）黃銅的手工氬弧焊0 i- C! T; G, ?' X4 L: E( |
# ~! g ~/ [# O+ J( q- | 黃銅手工氬弧焊可以采用標(biāo)準(zhǔn)黃銅焊絲：絲221、絲222和絲224， 也可以采用與母材相同成分的材料作填充材料。
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- C+ w1 k% \6 @, E" H4 U 焊接可以用直流正接，也可以用交流。用交流焊接時(shí)，鋅的蒸發(fā)比直流正接時(shí)輕。通常焊前不用預(yù)熱，只有板厚相差比較大時(shí)才預(yù)熱。焊接速度應(yīng)盡可能快。焊件在焊后應(yīng)加熱300~400℃進(jìn)行退火處理，消除焊接應(yīng)力，以防止焊件在使用過程中裂縫。
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* f' { k6 b& |4 M) S$ x（4）黃銅碳弧焊
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黃銅碳弧焊時(shí)，根據(jù)母材的成分選用絲221、絲222、絲224等焊絲，也可用自制的黃銅焊絲施焊。焊接可以采用氣劑301等作熔劑。焊接應(yīng)短弧操作，以減少鋅的蒸發(fā)和燒損。
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直流TIG焊工藝方法廣泛應(yīng)用于銅及銅合金的焊接，焊風(fēng)成型好，內(nèi)外質(zhì)量優(yōu)良，在氬氣的保護(hù)下，熔池純凈，氣孔少，熱裂影響小，操作易掌握。厚度≤4mm時(shí)可不用焊前預(yù)熱，直接用氬氣預(yù)熱，待熔池溫度接近600℃時(shí)，可加填充焊絲熔化母材，實(shí)現(xiàn)焊接。厚度大于4mm的銅材，純銅應(yīng)預(yù)熱400—600℃。銅合金焊接預(yù)熱200—300℃。300TSP，315TX直流TIG焊機(jī)可焊接純銅、硅青銅、磷青銅、黃銅、白銅等銅合金。300WP5、300/500WX4交直流兩用TIG焊機(jī)可用交流TIG焊接鋁青銅（用交流方波清除表面氧化膜）及用直流TIG焊接上述銅材。
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近年來，采用MIG方法焊接銅及銅合金的施工越來越多，尤其對(duì)于厚度≥3mm的鋁青銅、硅青銅和白銅最好選用MIG焊方法。厚度3~14mm或>14mm的銅及銅合金幾乎總要選用MIG焊，因?yàn)槿鄯笮矢摺⑷凵畲蟆⒑杆倏欤ㄒ话銥門IG焊的3~4倍），實(shí)現(xiàn)高效、優(yōu)質(zhì)、低成本的經(jīng)濟(jì)效益要求。銅材施焊前均應(yīng)達(dá)到預(yù)熱溫度要求（純銅400~600℃，銅合金200~300℃），焊絲與母材化學(xué)充分相似，氬氣純度≥99.98%。 |
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