紫銅和紫銅的鎢極氬弧焊接

1、紫銅和紫銅的鎢極氬弧焊接2007年06月13日星期三17:42紫銅母排焊接存在的問題及解決措施北京電器有限公司楊效民摘要：由于紫銅母排在焊接過程中，容易出現(xiàn)裂紋、氣孔、變形、焊瘤、未焊透等缺陷，這些缺陷給產(chǎn)品質(zhì)量造成嚴(yán)重影響。為了使母排在焊接上有一個(gè)高的質(zhì)量保證，經(jīng)過多次反復(fù)分析、研究，采用了鎢極氬弧焊接技術(shù)，從鎢極氬弧焊的焊接特點(diǎn)分析和紫銅材料的焊接特性，找出了適合紫銅焊接的工藝參數(shù)，以這些參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)對產(chǎn)品進(jìn)行焊接，產(chǎn)品的質(zhì)量有了改善

2、、提高，經(jīng)濟(jì)效益明顯增加。鎢極氬弧焊，對紫銅母排的焊接確實(shí)是一種提高質(zhì)量的保證，是一種極好的焊接方法，氬弧焊接也存在著焊接成本高、氬氣昂貴、設(shè)備復(fù)雜、生產(chǎn)效率低等不足。關(guān)鍵詞：紫銅焊接氬弧焊接引言在長期的母線生產(chǎn)過程中，銅母排的焊接質(zhì)量一直是困擾生產(chǎn)廠家的一個(gè)問題。本文從母排焊接的各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，根據(jù)銅母排焊接的特點(diǎn)，容易出現(xiàn)的問題，找出了保證母排焊接質(zhì)量的多種方法。實(shí)踐證明，行知有效，提高了生產(chǎn)率，保證了焊接質(zhì)量，使企業(yè)的生產(chǎn)效率穩(wěn)步提

3、高。本文介紹了鎢極氬弧焊對紫銅母排焊接的特點(diǎn)、焊接材料、焊接工藝參數(shù)的選擇，保證焊接質(zhì)量所采取的措施和方法。1銅母排的焊接特點(diǎn)11容易產(chǎn)生裂紋這是由材料本身的物理和化學(xué)特性決定的紫銅的焊接收縮率較大焊接加熱區(qū)較寬故焊接接頭承受較大的收縮拉應(yīng)力造成焊后變形大，銅中的雜質(zhì)氧、磷、鉛、硫等雜質(zhì)都會(huì)給焊接帶來困難。銅在液態(tài)時(shí)極易與這些雜質(zhì)形成低熔共晶物，在熔池金屬凝固后期或在熱影響區(qū)，這些低熔點(diǎn)共晶物以液膜形式分布在銅的晶粒邊界，顯著的降低了銅

4、的高溫強(qiáng)度和塑性，由于焊縫被雜質(zhì)污染和合金化及焊縫的不致密性，將導(dǎo)致銅接頭的物理特性下降。所以必須控制有害雜質(zhì)的含量，必須選用脫氧銅，焊前徹底清理母材和焊材的污物及潮氣，減少氧的來源。另外，要對熔池進(jìn)行脫氧處理，在焊接時(shí)加硼砂或硼酸，它們能脫氧，溶解氧化銅與之生成復(fù)雜的化合物，變成熔渣而除去。12容易產(chǎn)生未熔合和未焊透銅母排焊接時(shí)導(dǎo)熱性均是鋼的8倍，熱容量大，所以難以溶化，母材和焊材熔合困難。因此，必須采取能量集中的強(qiáng)熱源，而且要對母排

5、進(jìn)行預(yù)熱，才能避免未溶合和未焊透。13容易產(chǎn)生氣孔焊接時(shí)，銅母排產(chǎn)生氣孔主要是氫氣孔。銅在液態(tài)時(shí)能溶解大量的氫，而且在凝固時(shí)氫的溶解度急劇減小，銅的導(dǎo)熱性強(qiáng)，熔池凝固特別快，大量的氫氣來不及逸出，就在焊縫中形成氫氣孔。另外，熔池金屬氧化生成的氧化亞銅被氫氣或一氧化碳還原而生成水蒸汽或二氧化碳，也會(huì)生成氣孔?；瘜W(xué)方程式Cu2OH2→2CuH2O或Cu2OCO→2CuCO2，防止氣孔的主要途徑是預(yù)防氫的溶解和銅的氧化減少氫、氧的來源和降低熔

6、池的冷卻速度是極其重要的。坡口形式示意圖板厚δmm間隙bmm鈍邊pmm坡口角度α()V形坡口60~11~290b焊前清理：氬氣是惰性氣體，焊接過程不與液態(tài)金屬發(fā)生任何反應(yīng)，因此氬弧焊無去氫、脫氧作用，為了保證焊接質(zhì)量，焊前應(yīng)該仔細(xì)清除焊絲及焊件坡口兩側(cè)的氧化膜，潮氣和油污等污物，清理方法分為機(jī)械法和化學(xué)法。機(jī)械法是用電動(dòng)綱絲刷或砂布等機(jī)械方法去除污物，直至露出金屬光澤?；瘜W(xué)法是將銅母排，焊絲置于30~40℃，10%氫氧化鈉溶液中除油，然

7、后用清水沖洗干凈，再置于35~40%硝酸或者10~15%硫酸溶液中浸蝕2~3min，再?zèng)_清水沖刷干凈并烘干。c襯墊的制備：熔池中的銅液流動(dòng)性很好，為了防止銅液從坡口背面流出，保證根部背面成形，因而需用襯墊，鋼墊和紫銅墊均可，并且為了保證焊縫背面成形，襯墊上要開設(shè)成形槽，要用夾具將工件與襯墊夾緊。為了防止銅母排在焊接受熱變形，要用夾具將工件夾緊。d焊前預(yù)熱：由于銅的導(dǎo)熱性很強(qiáng)，焊前工件常需預(yù)熱，預(yù)熱可保證焊縫根部可靠的熔合和焊透，并能夠提

8、高焊接速度，降低焊接冷卻速度，改善結(jié)晶條件，保證焊縫質(zhì)量。銅母排厚度為6mm，預(yù)熱溫度350~400℃預(yù)熱溫度不宜過高預(yù)熱過高容易使熱影響區(qū)擴(kuò)大在高溫下停留時(shí)間過長造成過度氧化和晶粒嚴(yán)重長大降低焊縫的物理、化學(xué)特性。加熱方法為氣體火焰加熱和加熱爐加熱，為了使焊件在焊接過程中能保持給定的預(yù)熱溫度，可進(jìn)行輔助加熱，以補(bǔ)償熱量的散失。e焊絲選擇：鎢極氬弧焊在母排焊接時(shí)，需要對V形坡口添加必要的金屬，主要作用是填滿坡口，并調(diào)整焊縫成分，改善焊縫

9、性能，選擇焊絲時(shí)，按照“等成分匹配”原則，根據(jù)GBT36692001《銅及銅合金焊絲》選擇合適的焊絲。5鎢極氬弧焊焊接銅母排工藝參數(shù)的選擇鎢極氬弧焊的工藝參數(shù)主要有電流的種類及極性、焊接電流、焊接速度、鎢極直徑及形狀、保護(hù)氣體流量等。51電流和極性的選擇不同的電流種類及極性具有不同的工藝特點(diǎn)，適用于不同材料的焊接。因此，要根據(jù)工件的材料選擇電流種類和極性焊接紫銅母排，采用直流正接法，即正極接工件、負(fù)極接鎢極。采用直流正接時(shí)，電子從鎢極向

10、焊件高速?zèng)_擊，產(chǎn)生大量的熱，因此熔池深而窄，生產(chǎn)率高，工件變形小，而鎢極本身產(chǎn)生的熱量較小，不易過熱。焊接電流的大小決定熔深。因此，在選定了電流的種類及極性后，還要根據(jù)銅排厚度選擇電流的大小。52焊接速度焊接紫銅母排采用左焊法，焊接速度影響焊接線能量，焊接線能量是指熔焊時(shí)，由焊接能源輸入給單位長度焊縫上的能量，其計(jì)算公式為：q=IUυ式中：I—焊接電流AU—電弧電壓Vυ—焊接速度cmsq—線能量Jcm焊接速度也影響熔深及熔寬。通常根據(jù)紫