一,概述
銅及其合金通常可分(fèn)為四大類:純銅、黃銅(tóng)、青(qīng)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銅與鋅的合金稱為黃銅,顏(yán)色(sè)隨含鋅量的增(zēng)加(jiā)由黃色變成(chéng)淡黃色。③銅和錫、鋁、矽、鈹等的(de)合金稱為(wéi)青銅。④銅和鎳的合金稱為白銅。
銅及(jí)其合金焊接(jiē)時應注意(yì)幾點:①焊前必須將焊(hàn)接處的氧化物、油脂及其(qí)他汙物清除幹淨。清(qīng)理方法一是機械清(qīng)理,用鋼(gāng)絲輪、鋼絲刷或砂布砂(shā)輪打磨焊(hàn)絲焊件表麵,直至露出金屬光澤(zé);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(de)氫氧化鈉30℃的水溶液中除油,然後用請水衝洗幹淨;再置於(yú)含35%的硝酸或(huò)10%的硫酸水溶液中浸蝕3min,再用清水衝洗刷幹淨,並烘幹(gàn)待用。②焊前通常預熱,特別是較(jiào)厚較(jiào)重的焊件(>5mm),並采用比碳鋼大的(de)電流(liú)。③銅的膨脹係數(shù)大,在凝固時發生較大的收縮應力,造(zào)成裂紋和變形,通常裝配間隙要(yào)寬、坡口角度要大。采用多點暫時固定點焊以保證尺(chǐ)過精度和應力(lì)狀態。④由於焊後銅及其合金結晶後晶粒粗大,為了保(bǎo)證焊接質量,施焊後應立即用平頭錘(chuí)對焊縫進行(háng)輕量錘(chuí)擊,以消(xiāo)除部分應力並適當使晶(jīng)粒細化。⑤焊(hàn)接銅(tóng)及(jí)其合金(jīn)處應空氣流通,必要(yào)時采(cǎi)用人工通風以防銅中毒現象發生。⑥銅及其合金焊條在焊前進行200℃左(zuǒ)右烘焙1~2h。
二,銅及其合金的(de)焊(hàn)接
1,焊接方法(fǎ):常用的方法有①氧-乙炔焰氣焊。②氬弧(hú)焊,鎢極氬弧焊和熔化投氬弧(hú)焊。③碳弧焊。④焊(hàn)條手弧焊。⑤埋弧焊。⑥等離子弧焊等。
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(yǒu):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,其熔點約為1083℃,有高的導熱性(xìng)和(hé)導電性,所(suǒ)以焊接時比較困難,通常禾用電弧焊、氣(qì)焊、氬弧焊等。當銅中的氣體(tǐ)雜質(zhì)氧的含量過多(duō)時,沿銅的晶界上會(huì)析出脆性組織CuO,冷加工:時會出現裂紋,焊後的焊縫表麵也不光滑(huá),通常用於焊接的純銅都是無氧銅。
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(huáng)銅通常含鋅量在10~13%,其中(zhōng)應用最廣泛的是H62,黃銅通常用於製造冷(lěng)凝管和散熱器,其熔點為800~950℃,在黃銅中含鋅量越(yuè)高(gāo),熔點就越低。在銅鋅合金中再加入(rù)某些合金成分,就可以組成錫黃銅、錳黃銅、鋁黃(huáng)銅(tóng)、矽黃銅、鉛黃(huáng)銅、鐵黃銅和鎳黃銅等。黃銅在一般情況下焊接性是好的,其中氣焊薄黃銅是最佳方案;但在多層焊時,當焊(hàn)接熔池熱,造成鋅的大量蒸發時,焊縫中容另(lìng)出現孔,這是黃銅焊接中一直以(yǐ)來的(de)難題!
5,青銅焊(hàn)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;但不含錫的青銅在(zài)工業上也有大量應用。如鋁青銅、鉛(qiān)青(qīng)銅、矽(guī)青銅、錳青銅、鈹青銅(tóng)等。青銅主要用於鑄造耐蝕零件。通常的熔點
900~950℃。青銅的焊接性一般(bān),但鋁青銅具有良好(hǎo)的(de)焊接性,其條件是在采用氬弧焊和電弧焊時才能(néng)取得良好的焊縫接頭。
6,白銅(tóng)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。白銅具(jù)有良好的延展、高色澤美觀、耐蝕性優良、具有深(shēn)衝性能、具有較(jiào)高硬度(dù)、電阻熱電性(xìng)等(děng)。所以被廣泛用於造船(chuán)、石油化工、電(diàn)器儀表、醫療器(qì)械、曰用品、工藝(yì)品、硬幣等領域。白銅的焊接性基本(běn)與青銅相似,白銅焊(hàn)接一般不需要預熱,對於金加工誤差(chà)小缺陷需要補焊,一般建議用(yòng)氬弧焊,但焊接區要處理得特別(bié)幹淨(jìng)。多層焊時,層間溫度不宜高,一般<80℃。