一,概述
銅及(jí)其合金通常可分(fèn)為四大類:純銅、黃銅、青銅(tóng)和白(bái)銅。①含銅量達99.9%的銅稱為純銅,又稱紫銅或紅銅,表(biǎo)麵(miàn)顯紫(zǐ)紅色。②銅與鋅的合金稱為黃(huáng)銅,顏色隨含鋅(xīn)量的增加由(yóu)黃(huáng)色變成淡黃(huáng)色。③銅和錫、鋁、矽、鈹等的合金(jīn)稱為青(qīng)銅。④銅和鎳的合金稱為白銅。
銅及其合金焊接時應注意幾(jǐ)點:①焊前必須將焊接(jiē)處的氧化物、油脂及其他汙物清除幹淨。清理方法一是機械(xiè)清理,用鋼絲輪、鋼絲(sī)刷(shuā)或砂布砂輪打(dǎ)磨焊絲焊件表麵(miàn),直(zhí)至露出金屬光澤;二是化學清理,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(zài)置於含35%的硝酸或10%的硫酸水溶液(yè)中浸蝕3min,再(zài)用清水衝洗刷幹淨,並(bìng)烘幹待(dài)用。②焊前通常預熱,特別是較厚較重的焊件(>5mm),並采(cǎi)用比碳(tàn)鋼大的電流(liú)。③銅的膨脹係數大,在(zài)凝(níng)固時發生較大的收縮(suō)應力,造成裂紋和變形,通常裝配間隙要寬、坡口角(jiǎo)度要(yào)大。采用多點暫時固定點焊(hàn)以保證尺過精度和應力狀態(tài)。④由於焊後(hòu)銅及其合金(jīn)結晶後晶(jīng)粒粗大,為了保證焊接質(zhì)量,施焊後應(yīng)立(lì)即用平頭(tóu)錘對(duì)焊縫進行輕量錘擊,以消除部分應(yīng)力並適當使晶粒細化(huà)。⑤焊接銅及其合金處(chù)應空氣流(liú)通(tōng),必要時采用人工通風以防銅中毒(dú)現象(xiàng)發生。⑥銅(tóng)及其合金焊(hàn)條在焊前進行200℃左右烘焙1~2h。
二,銅及其合金的焊接
1,焊接方法(fǎ):常用的方法有①氧-乙炔焰氣焊。②氬弧焊,鎢極氬弧焊和熔化(huà)投氬弧(hú)焊。③碳弧焊(hàn)。④焊(hàn)條手弧焊。⑤埋弧焊。⑥等離子(zǐ)弧焊等。
2,焊接材料(liào):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: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:CJ301、HJ260、HJ250、HJ431等。
4,純銅焊接:常見材料如T1、T2、T3、T4;TU1等,其熔點(diǎn)約為(wéi)1083℃,有高的導熱性(xìng)和導電(diàn)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含量(liàng)過多時,沿銅的晶界上會析出脆性組織CuO,冷加工:時(shí)會出現(xiàn)裂(liè)紋,焊後的焊縫表(biǎo)麵也不光滑,通常用於焊接的純銅都(dōu)是無氧(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(děng)。黃銅通常含(hán)鋅量在10~13%,其中應用最廣泛的(de)是H62,黃銅通(tōng)常用於製造冷凝管和散熱器,其熔點為800~950℃,在黃銅中含鋅量越高,熔點就(jiù)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、錳黃銅、鋁(lǚ)黃(huáng)銅、矽黃銅、鉛黃銅、鐵黃(huáng)銅和(hé)鎳黃銅等。黃銅在一般情況下焊接性是好的(de),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(de)大量蒸發時,焊縫中容另出現孔,這(zhè)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。在青銅中應用最廣的是錫青銅(tóng);但不含錫的(de)青銅在工(gōng)業上也有大量應用。如鋁青銅、鉛(qiān)青銅、矽青銅、錳青銅(tóng)、鈹青銅等。青銅主要用於(yú)鑄造耐蝕零件。通常的熔點
900~950℃。青銅的(de)焊接性一般,但鋁青銅具有(yǒu)良好的焊接性,其條件是在采用氬弧焊和電弧焊時才能取得良好的焊縫接頭。
6,白銅的焊接:常見(jiàn)的材料有:B10、B19、B30、BMn3-12、BMn40-1.5、BZn15-20、BZn18-18、BAl13-1、BAl6-1.5等。白銅具有良好的延展、高色澤美觀、耐蝕性優良、具(jù)有深衝性能、具有較高硬度(dù)、電阻熱(rè)電性(xìng)等。所以被廣泛(fàn)用於造船、石油(yóu)化工、電器儀表、醫療器械、曰用品、工藝品、硬幣等領域。白(bái)銅的焊接性基本(běn)與(yǔ)青銅相似,白銅焊接一般不(bú)需要預熱,對於金加工誤差小(xiǎo)缺陷需要(yào)補焊,一般建議用氬弧焊,但(dàn)焊接區要處理得特別幹淨。多層焊時(shí),層間溫度不宜(yí)高,一般<80℃。