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含銅量達99.9%的(de)銅稱為純銅,又稱紫銅或紅銅,表麵顯紫紅色(sè)。②銅與鋅的(de)合金稱為黃銅,顏色隨含鋅(xīn)量的增加由黃色變成淡黃色(sè)。③銅和錫、鋁、矽、鈹等的合金稱為(wéi)青銅。④銅和鎳的合金稱為(wéi)白銅。
銅及其合金焊接時(shí)應注意幾點:①焊前必須將焊接(jiē)處的(de)氧化物、油(yóu)脂及其他汙物清除幹淨。清理方法一是機械清理,用鋼絲(sī)輪(lún)、鋼(gāng)絲刷或砂(shā)布砂輪打磨焊絲焊件表麵,直至露出金屬光澤;二是化學清理(lǐ),先(xiān)用四氯化(huà)碳或丙酮等溶液擦(cā)拭(shì),或將焊絲焊件置於含10%的氫氧化鈉30℃的水溶(róng)液中除(chú)油,然後用請水衝洗幹淨;再置於含35%的硝(xiāo)酸或10%的(de)硫酸水溶液中浸蝕3min,再用清水(shuǐ)衝洗刷幹淨,並烘幹待用。②焊(hàn)前通常預熱,特(tè)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,在凝固時發生較大(dà)的收縮應力,造成裂紋和變形,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過(guò)精(jīng)度(dù)和應(yīng)力狀態。④由於焊後銅(tóng)及其合金結晶(jīng)後晶粒(lì)粗大,為了(le)保證焊接質量(liàng),施焊後應立即用平(píng)頭(tóu)錘對焊縫進行輕量錘擊,以消除部分(fèn)應力並適當使晶粒細化。⑤焊接銅(tóng)及其合金處(chù)應空氣流通,必要時采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℃左右烘焙1~2h。
二,銅及其合金的焊接
1,焊接方法:常用的(de)方法有①氧-乙炔焰氣焊。②氬弧焊,鎢極氬弧(hú)焊和熔化投氬弧焊。③碳弧焊。④焊條手弧焊。⑤埋弧焊。⑥等離子弧焊等。
2,焊接材料: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(hàn)絲有:HS201(Sn~1.1,Si~0.4,Mn~0.4,Cu餘量),HS202(P~0.3,Cu餘(yú)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(děng)。
3,焊劑:CJ301、HJ260、HJ250、HJ431等。
4,純銅焊(hàn)接:常見材料如T1、T2、T3、T4;TU1等(děng),其熔點約為1083℃,有高的導熱性和(hé)導(dǎo)電性,所(suǒ)以(yǐ)焊接時比較困難,通常(cháng)禾用電弧(hú)焊、氣焊(hàn)、氬弧焊等。當銅中的氣體雜質氧的含量過多時,沿銅的(de)晶界上會析出脆性組織CuO,冷加工:時會(huì)出現裂紋,焊後的焊縫表麵也不光滑,通(tōng)常用於焊接的純銅都是無氧銅(tóng)。
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。黃銅(tóng)通常含鋅量在10~13%,其中應(yīng)用最廣泛的是H62,黃銅通(tōng)常用(yòng)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(gāo),熔點就越低。在銅鋅合(hé)金中再加入某些合金成分,就可以組成錫黃銅、錳黃銅、鋁黃銅、矽黃銅、鉛黃銅、鐵黃銅和(hé)鎳黃銅等(děng)。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,當焊接熔池熱,造成鋅的大量蒸發時,焊縫中(zhōng)容另(lìng)出現孔,這是黃銅焊接中一直以來的難題!
5,青(qīng)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(xī)青銅;但(dàn)不含錫(xī)的青銅在工業上也有大量(liàng)應用。如鋁青銅、鉛(qiān)青銅、矽青銅、錳青銅、鈹青銅等。青銅主要(yào)用(yòng)於鑄造耐蝕零件。通常的熔點
900~950℃。青銅的焊接性一般,但鋁青(qīng)銅(tóng)具有(yǒu)良好的焊接性(xìng),其條件是在采用氬弧焊和電(diàn)弧焊(hàn)時才能取得良好的焊縫接頭。
6,白銅(tóng)的焊接:常(cháng)見的材料有:B10、B19、B30、BMn3-12、BMn40-1.5、BZn15-20、BZn18-18、BAl13-1、BAl6-1.5等。白銅具有良(liáng)好的延展、高色澤(zé)美觀、耐蝕性優良、具有深衝(chōng)性能、具有較高硬度、電阻熱電(diàn)性等。所以被廣泛用於造船、石(shí)油化(huà)工、電(diàn)器儀表、醫療器械、曰用品、工藝(yì)品、硬幣等領域。白銅的焊接性基本與青銅相(xiàng)似,白銅焊接(jiē)一(yī)般不需要預熱,對於金加工誤(wù)差小缺陷需要補焊,一般建議用氬弧焊,但(dàn)焊(hàn)接區要處理得特別幹淨。多(duō)層焊時,層間溫度不宜(yí)高,一般<80℃。