一,概述
銅及其合金通常可分為四大類(lèi):純銅、黃銅、青銅和白銅。①含銅量達99.9%的銅稱為純銅,又稱紫銅或紅銅(tóng),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(tóng)。④銅和鎳的合金稱為白銅(tóng)。
銅及(jí)其(qí)合金焊接時應注意幾點:①焊前必須將(jiāng)焊接處(chù)的氧化物、油脂(zhī)及其他汙物清除幹淨。清(qīng)理方法一是機械清理,用鋼絲輪、鋼絲刷(shuā)或砂布(bù)砂輪(lún)打磨焊絲焊件(jiàn)表麵,直(zhí)至露出金屬光澤;二是(shì)化學清理,先用四氯化碳或丙酮等溶液擦拭,或將焊(hàn)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;再置於含35%的硝酸或10%的硫酸水溶液中浸蝕3min,再用清水衝洗刷幹淨,並烘幹待(dài)用。②焊前通常預熱,特別是較厚較重的焊件(jiàn)(>5mm),並采用比(bǐ)碳鋼大的(de)電流。③銅的(de)膨脹(zhàng)係數大,在凝固時發(fā)生較大的收縮應力,造成裂紋和變形,通常裝配間隙要寬(kuān)、坡口角度要(yào)大。采用多點暫時固定點焊以保證尺過精(jīng)度和應力狀態。④由於焊後銅及其合金結晶後晶粒(lì)粗大,為了保證焊(hàn)接質量,施焊後應立即用平頭錘對焊縫進行輕量錘擊,以消除部分應力並適當使晶粒細化。⑤焊接銅(tóng)及其合金處應(yīng)空氣流通,必要時采用人工通風以防銅中毒現象(xiàng)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:常用的方法有①氧-乙炔焰(yàn)氣焊(hàn)。②氬弧焊,鎢極(jí)氬弧焊和(hé)熔化(huà)投(tóu)氬弧焊(hàn)。③碳弧(hú)焊。④焊(hàn)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(yǒu):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(yú)量(liàng))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):常見材料如T1、T2、T3、T4;TU1等,其熔(róng)點約為(wéi)1083℃,有高的導熱性和導電性,所以焊接時比較困難,通常禾用電(diàn)弧焊、氣焊、氬弧焊等。當銅中的氣體雜(zá)質(zhì)氧的含量過多時,沿銅的晶界上會(huì)析出脆性組織CuO,冷(lěng)加工:時會出(chū)現裂紋,焊後的焊縫表麵也不光(guāng)滑,通(tōng)常用於焊接的純(chún)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。黃銅通常含鋅量在10~13%,其中(zhōng)應(yīng)用最廣泛的是H62,黃銅通常用於製造冷凝管和散熱(rè)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(jiā)入某些合金成(chéng)分,就可以組成錫黃銅、錳黃銅、鋁黃銅、矽黃銅(tóng)、鉛(qiān)黃銅、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(dàn)在多層焊時(shí),當焊(hàn)接熔池熱,造成鋅的大量蒸發(fā)時,焊縫中容另出現(xiàn)孔(kǒng),這是黃銅焊接中一直以(yǐ)來的難題!
5,青(qīng)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(zài)青銅中應用最廣的是錫青銅(tóng);但不含錫(xī)的(de)青銅在工業上也有大量應用。如鋁青銅、鉛青銅、矽(guī)青銅、錳青銅、鈹青銅等(děng)。青銅(tóng)主要用於鑄造耐蝕(shí)零件。通常的熔點
900~950℃。青銅的焊接性一般,但鋁青銅具(jù)有良好的焊接性,其條件是(shì)在采用氬弧焊和電弧焊時才(cái)能取得良(liáng)好的(de)焊縫接頭。
6,白銅的焊接:常見的材料有:B10、B19、B30、BMn3-12、BMn40-1.5、BZn15-20、BZn18-18、BAl13-1、BAl6-1.5等。白銅具有良好的延展、高色澤(zé)美觀、耐蝕性優良、具有深衝性(xìng)能、具有較(jiào)高硬度、電阻熱(rè)電性等。所以被廣泛用於(yú)造船、石油化工、電器儀表(biǎo)、醫療器械、曰用品、工(gōng)藝品、硬幣等領域。白銅的焊接(jiē)性基本與青(qīng)銅相似,白銅焊(hàn)接一般不需要預熱,對於金加工誤(wù)差小缺陷需(xū)要補焊,一般建議用氬弧焊,但焊接區要處(chù)理(lǐ)得特別幹淨。多層(céng)焊時,層(céng)間溫度不宜高,一(yī)般<80℃。