一,概述
銅及其合金通常可分為四大類:純銅、黃銅、青銅和白銅。①含銅(tóng)量(liàng)達99.9%的銅稱為純銅,又稱紫銅或紅銅,表麵顯紫紅色。②銅與鋅的合金稱為黃銅,顏色(sè)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銅和鎳的合金稱為白(bái)銅。
銅及(jí)其合金焊接(jiē)時應(yīng)注意幾點:①焊前必須將焊接處的(de)氧化物、油脂及其他汙物清除幹淨。清理方法一是機械清理,用鋼絲輪、鋼絲刷或砂布砂輪打磨焊絲焊件表麵(miàn),直至露出金屬光澤(zé);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(jiàn)置於含10%的氫氧化鈉30℃的(de)水(shuǐ)溶液中除油(yóu),然後用(yòng)請水衝洗幹(gàn)淨;再置於含35%的硝酸或10%的硫酸水(shuǐ)溶(róng)液中浸蝕(shí)3min,再(zài)用(yòng)清水衝洗刷幹淨,並烘幹待用。②焊前通(tōng)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(tóng)的膨脹係數大,在(zài)凝固時(shí)發生較大的(de)收(shōu)縮應力,造成裂紋和變形,通常裝配間隙要寬、坡口(kǒu)角度要(yào)大。采用多點暫時固定點焊以保(bǎo)證尺過精度和應力狀態。④由於焊後銅及其合金結(jié)晶後晶粒粗大(dà),為了保證焊(hàn)接質量,施焊後應立即(jí)用平頭錘(chuí)對焊縫進(jìn)行輕量錘擊,以消除部分應力並適當使晶粒細化(huà)。⑤焊(hàn)接銅及(jí)其合金處應空氣流通,必要時采(cǎi)用人(rén)工通風以防銅中毒現象發生。⑥銅及(jí)其合金(jīn)焊條在焊前進行200℃左右烘焙1~2h。
二,銅及其(qí)合金(jīn)的焊接
1,焊接方法:常用的方法有①氧-乙炔焰氣焊。②氬弧焊,鎢(wū)極氬弧(hú)焊和熔化投氬弧焊。③碳弧(hú)焊。④焊條手弧焊。⑤埋弧焊。⑥等離子(zǐ)弧焊等。
2,焊接材料:①常用電焊(hàn)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(jiē):常見(jiàn)材料如T1、T2、T3、T4;TU1等,其熔點約為1083℃,有高的(de)導熱性和(hé)導電性,所以焊接時比較困難,通常禾用電弧焊、氣焊、氬弧焊等。當銅中的氣體雜質(zhì)氧的(de)含(hán)量過多時,沿銅的(de)晶界上會析出脆性組織CuO,冷加工:時會出現(xiàn)裂紋,焊(hàn)後的焊縫表麵也不光滑,通常用於焊(hàn)接的純銅都是(shì)無氧銅(tóng)。
5,黃銅(tóng)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(tóng)通常含鋅量在10~13%,其中應用最廣泛的是(shì)H62,黃銅通(tōng)常用於製造冷凝管和散熱器,其熔點為(wéi)800~950℃,在(zài)黃銅中含鋅量越(yuè)高,熔點就越低。在銅鋅合金中再加入某些合金成分,就可(kě)以組(zǔ)成錫黃銅、錳黃銅、鋁黃銅、矽黃銅、鉛黃銅、鐵黃銅和鎳黃(huáng)銅等。黃銅在一般情況下焊接性是好的,其中氣焊薄黃銅(tóng)是最佳方案;但在(zài)多層焊時(shí),當焊(hàn)接熔池熱,造成鋅的大(dà)量蒸發時,焊縫中容另出現孔,這是(shì)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(de)是錫青銅;但不(bú)含錫的青銅在工業上也有大(dà)量應用(yòng)。如鋁青銅、鉛青銅、矽青銅、錳青銅(tóng)、鈹青銅等。青銅主要用(yòng)於鑄造耐蝕零(líng)件。通常的熔點
900~950℃。青銅的焊(hàn)接性一般,但鋁青銅具有良好的焊接性(xìng),其(qí)條件(jiàn)是在采用氬弧焊和電弧焊時才能取得(dé)良(liáng)好的焊縫接頭。
6,白(bái)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(tóng)具有(yǒu)良好的延展、高色(sè)澤美觀、耐蝕(shí)性優良、具(jù)有深衝性能、具有較高硬度、電阻熱電性等(děng)。所以(yǐ)被廣泛用於造(zào)船(chuán)、石油化工、電器儀表、醫療器械、曰用品、工藝(yì)品(pǐn)、硬幣等(děng)領域。白銅的焊接性(xìng)基本與青銅相似,白銅焊接一般不需要預熱,對於(yú)金加工誤差小缺陷需要補焊,一(yī)般建議用氬弧焊,但焊接區要(yào)處理得特別幹淨。多層焊時,層間溫度不宜高(gāo),一般<80℃。