一(yi)、焊(han)接(jie)性


  不銹鋼與銅及銅合金焊接時,主要的問題是在焊縫及熔合區易產生裂紋。這種裂紋有焊縫裂紋和熱影響區滲透裂紋兩種形態。


 1. 焊縫(feng)裂紋


  不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)與銅(tong)(tong)(tong)及銅(tong)(tong)(tong)合(he)(he)金(jin)(jin)焊(han)接(jie)時,焊(han)縫(feng)(feng)中產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)裂(lie)(lie)紋屬(shu)于熱(re)裂(lie)(lie)紋。產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)焊(han)縫(feng)(feng)熱(re)裂(lie)(lie)紋的(de)(de)(de)(de)(de)原因(yin)(yin)在(zai)(zai)于,不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)與銅(tong)(tong)(tong)及銅(tong)(tong)(tong)合(he)(he)金(jin)(jin)熔(rong)(rong)(rong)合(he)(he)的(de)(de)(de)(de)(de)合(he)(he)金(jin)(jin)體系成分復雜,還含有(you)(you)硫、磷(lin)、氧(yang)等多種雜質,因(yin)(yin)而(er)(er)(er)在(zai)(zai)熔(rong)(rong)(rong)池結晶過程易出現低熔(rong)(rong)(rong)共晶體,包括Ni+NiS之(zhi)類(其熔(rong)(rong)(rong)點溫度(du)為625℃),削弱了高(gao)溫時的(de)(de)(de)(de)(de)晶間(jian)結合(he)(he)能(neng)力。眾所周知,不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)與銅(tong)(tong)(tong)及銅(tong)(tong)(tong)合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)物理(li)性(xing)能(neng)差異很(hen)大,見(jian)表5-82。從(cong)表中可(ke)以看出,不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)和(he)銅(tong)(tong)(tong)及銅(tong)(tong)(tong)合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)線脹(zhang)系數大,因(yin)(yin)而(er)(er)(er)焊(han)后(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)收(shou)縮應變(bian)力大,這(zhe)是形(xing)成裂(lie)(lie)紋傾向在(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)又一個(ge)原因(yin)(yin)。此外(wai),無論(lun)碳(tan)鋼(gang)、還是不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang),都(dou)與銅(tong)(tong)(tong)及銅(tong)(tong)(tong)合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)導率相差較大,因(yin)(yin)此在(zai)(zai)焊(han)接(jie)過程中的(de)(de)(de)(de)(de)溫度(du)場不(bu)(bu)(bu)對(dui)稱(cheng),因(yin)(yin)而(er)(er)(er)應變(bian)、應力場也不(bu)(bu)(bu)對(dui)稱(cheng),也可(ke)能(neng)對(dui)焊(han)接(jie)接(jie)頭產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)裂(lie)(lie)紋有(you)(you)影響。當以不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)或銅(tong)(tong)(tong)及銅(tong)(tong)(tong)合(he)(he)金(jin)(jin)為填充材料直接(jie)熔(rong)(rong)(rong)焊(han),焊(han)縫(feng)(feng)金(jin)(jin)屬(shu)中鐵(tie)的(de)(de)(de)(de)(de)質量(liang)(liang)分數又較低時(如0.2%~1.1%),生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)實踐證明焊(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)抗裂(lie)(lie)性(xing)能(neng)較差;焊(han)縫(feng)(feng)金(jin)(jin)屬(shu)中鐵(tie)的(de)(de)(de)(de)(de)質量(liang)(liang)分數增加到10%~43%時,焊(han)縫(feng)(feng)具有(you)(you)最高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)抗熱(re)裂(lie)(lie)性(xing)能(neng);但是進一步提高(gao)焊(han)縫(feng)(feng)金(jin)(jin)屬(shu)中鐵(tie)的(de)(de)(de)(de)(de)含量(liang)(liang),其抗裂(lie)(lie)性(xing)能(neng)卻迅速下降。


82.jpg


 2. 熱影響滲(shen)透裂(lie)紋


  不(bu)銹鋼(gang)與銅(tong)(tong)及(ji)(ji)銅(tong)(tong)合(he)(he)(he)(he)(he)(he)金(jin)焊(han)(han)接時,在(zai)與液(ye)態(tai)銅(tong)(tong)及(ji)(ji)銅(tong)(tong)合(he)(he)(he)(he)(he)(he)金(jin)相(xiang)接觸(chu)的(de)(de)(de)鋼(gang)中(zhong)(zhong)(zhong),易產(chan)生(sheng)滲(shen)(shen)(shen)透(tou)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)。滲(shen)(shen)(shen)透(tou)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)是指低熔合(he)(he)(he)(he)(he)(he)金(jin)融(rong)體(ti)向(xiang)固(gu)態(tai)合(he)(he)(he)(he)(he)(he)金(jin)的(de)(de)(de)縫隙甚至晶(jing)界(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)滲(shen)(shen)(shen)透(tou),使之喪失應(ying)變能力而導致的(de)(de)(de)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)。在(zai)高溫時形成的(de)(de)(de)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)可(ke)能以(yi)(yi)單(dan)條(tiao)出現,也可(ke)能是沿晶(jing)界(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)呈網狀分布,其長度在(zai)幾微(wei)米到幾十微(wei)米之間(jian)。不(bu)銹鋼(gang)與銅(tong)(tong)及(ji)(ji)銅(tong)(tong)合(he)(he)(he)(he)(he)(he)金(jin)焊(han)(han)接時,不(bu)銹鋼(gang)熱影響區之所以(yi)(yi)產(chan)生(sheng)滲(shen)(shen)(shen)透(tou)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)是液(ye)態(tai)銅(tong)(tong)及(ji)(ji)銅(tong)(tong)合(he)(he)(he)(he)(he)(he)金(jin)對鋼(gang)的(de)(de)(de)滲(shen)(shen)(shen)透(tou)作用(yong)和(he)焊(han)(han)接應(ying)力共同(tong)作用(yong)的(de)(de)(de)結果。在(zai)實際的(de)(de)(de)工程金(jin)屬(shu)中(zhong)(zhong)(zhong)常存在(zai)一(yi)些微(wei)小的(de)(de)(de)缺陷,以(yi)(yi)條(tiao)狀(實為(wei)片狀)夾雜、分層之類居多,接近(jin)于(yu)(yu)微(wei)觀(guan)(guan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)口(kou)(kou)(kou)。處于(yu)(yu)液(ye)體(ti)狀態(tai)的(de)(de)(de)銅(tong)(tong)及(ji)(ji)銅(tong)(tong)合(he)(he)(he)(he)(he)(he)金(jin),如果固(gu)相(xiang)鋼(gang)的(de)(de)(de)微(wei)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)口(kou)(kou)(kou)(或晶(jing)界(jie)(jie)(jie)(jie)(jie))表(biao)面(mian)是活性(xing)的(de)(de)(de),則會(hui)浸潤(run)到微(wei)觀(guan)(guan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)口(kou)(kou)(kou)的(de)(de)(de)表(biao)面(mian),并通(tong)過毛細管效應(ying),慢慢向(xiang)微(wei)觀(guan)(guan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)口(kou)(kou)(kou)中(zhong)(zhong)(zhong)滲(shen)(shen)(shen)透(tou)。在(zai)整個(ge)滲(shen)(shen)(shen)透(tou)過程中(zhong)(zhong)(zhong),也伴(ban)隨(sui)著鋼(gang)在(zai)銅(tong)(tong)及(ji)(ji)銅(tong)(tong)合(he)(he)(he)(he)(he)(he)金(jin)液(ye)體(ti)中(zhong)(zhong)(zhong)溶解(jie)度的(de)(de)(de)增(zeng)加和(he)銅(tong)(tong)沿鋼(gang)晶(jing)界(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)的(de)(de)(de)擴散過程。進入微(wei)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)口(kou)(kou)(kou)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)銅(tong)(tong)及(ji)(ji)銅(tong)(tong)合(he)(he)(he)(he)(he)(he)金(jin)沿晶(jing)界(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)的(de)(de)(de)滲(shen)(shen)(shen)透(tou),在(zai)微(wei)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)口(kou)(kou)(kou)中(zhong)(zhong)(zhong)產(chan)生(sheng)一(yi)個(ge)附加應(ying)力,另一(yi)方(fang)面(mian)焊(han)(han)縫從冷(leng)卻(que)瞬間(jian)開始(shi),在(zai)焊(han)(han)接接頭中(zhong)(zhong)(zhong)就出現拉伸應(ying)力,并且這種應(ying)力隨(sui)著不(bu)斷冷(leng)卻(que)而增(zeng)加。微(wei)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)口(kou)(kou)(kou)在(zai)這兩種應(ying)力作用(yong)下,最后發展成為(wei)熱影響區滲(shen)(shen)(shen)透(tou)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)。


  不銹鋼的組織狀態對滲透裂紋有很大的影響。液態銅及銅合金浸潤奧氏體,但不浸潤鐵素體,所以鐵素體的存在將使銅及銅合金的滲透能力降低。因此,不銹鋼與銅及銅合金焊接時,含有奧氏體+鐵素體組織的18-8型不銹鋼與單一奧氏體組織的06Cr25Ni20不銹鋼鋼相比較,18-8型不銹鋼具有較高的抗熱影響區滲透裂紋的能力。


  銅(tong)焊絲(si)中含錫(xi),其滲透力更(geng)強(qiang);而鎳(nie)則有減弱銅(tong)對鋼滲透力的作用。



二、焊接方法


不(bu)銹鋼與(yu)銅及銅合金(jin)熔焊的方法有焊條電(dian)弧(hu)焊、埋(mai)弧(hu)焊和氣體保護焊等。


 1. 焊(han)條電弧焊(han)


   a. 焊條的選擇 


    焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)的(de)(de)(de)選用(yong)(yong)(yong)對防止焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)產(chan)生(sheng)熱(re)裂(lie)紋(wen),確(que)保焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)件的(de)(de)(de)質量(liang)關系很大(da)。不(bu)銹鋼(gang)與銅(tong)(tong)(tong)及銅(tong)(tong)(tong)合(he)金(jin)(jin)(jin)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)時,銅(tong)(tong)(tong)是(shi)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)形成元素,若選用(yong)(yong)(yong)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao),其焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)仍(reng)為(wei)(wei)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)組織,結晶(jing)時晶(jing)粒之間(jian)存有一薄(bo)層的(de)(de)(de)低(di)(di)熔點(dian)(dian)液態銅(tong)(tong)(tong)及低(di)(di)熔共(gong)晶(jing)體(ti)(Ni+NiS),易引起裂(lie)紋(wen),不(bu)宜采用(yong)(yong)(yong)。選用(yong)(yong)(yong)蒙乃(nai)爾型焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)[w(Ni)為(wei)(wei)70%,w(Cr)為(wei)(wei)(Ni+NiS)30%]時,由于(yu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中(zhong)含(han)鎳量(liang)較(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao),能(neng)(neng)(neng)增加銅(tong)(tong)(tong)在(zai)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)中(zhong)的(de)(de)(de)溶解度,從而可(ke)降(jiang)低(di)(di)銅(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)有害(hai)作(zuo)用(yong)(yong)(yong),熱(re)裂(lie)紋(wen)傾向(xiang)可(ke)以(yi)減小(xiao)。但(dan)是(shi)晶(jing)粒間(jian)仍(reng)有少(shao)量(liang)的(de)(de)(de)低(di)(di)熔點(dian)(dian)銅(tong)(tong)(tong),因此(ci)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)還有可(ke)能(neng)(neng)(neng)產(chan)生(sheng)熱(re)裂(lie)紋(wen);選用(yong)(yong)(yong)T107(ECu型)和T237(ECuAl-C型)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)進行施(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han),熔池中(zhong)銅(tong)(tong)(tong)含(han)量(liang)較(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao),結晶(jing)時奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)晶(jing)粒間(jian)低(di)(di)熔點(dian)(dian)銅(tong)(tong)(tong)液較(jiao)(jiao)(jiao)多,有一定愈(yu)合(he)作(zuo)用(yong)(yong)(yong)。因此(ci)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)熱(re)裂(lie)紋(wen)傾向(xiang)也較(jiao)(jiao)(jiao)小(xiao),但(dan)熔入(ru)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中(zhong)的(de)(de)(de)鐵和鉻等合(he)金(jin)(jin)(jin)元素使焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)(jin)(jin)屬硬度提(ti)高(gao)(gao)(gao),韌性下(xia)降(jiang),在(zai)不(bu)銹鋼(gang)母材(cai)側(ce)的(de)(de)(de)近縫(feng)(feng)區中(zhong)仍(reng)有可(ke)能(neng)(neng)(neng)產(chan)生(sheng)滲透裂(lie)紋(wen)。因此(ci),該焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)只適(shi)用(yong)(yong)(yong)于(yu)對力學(xue)性能(neng)(neng)(neng)要求不(bu)高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)件,通(tong)常可(ke)作(zuo)為(wei)(wei)角接(jie)(jie)(jie)(jie)和塔接(jie)(jie)(jie)(jie)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)使用(yong)(yong)(yong),也可(ke)以(yi)在(zai)中(zhong)等厚度的(de)(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)與銅(tong)(tong)(tong)及銅(tong)(tong)(tong)合(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)對接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)中(zhong)使用(yong)(yong)(yong)。選用(yong)(yong)(yong)純鎳焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)是(shi)比較(jiao)(jiao)(jiao)理(li)想的(de)(de)(de),因為(wei)(wei)鎳在(zai)液態或固態均(jun)可(ke)與銅(tong)(tong)(tong)無限(xian)互溶,所以(yi)能(neng)(neng)(neng)消除銅(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)有害(hai)作(zuo)用(yong)(yong)(yong),可(ke)有效地防止裂(lie)紋(wen)的(de)(de)(de)產(chan)生(sheng),提(ti)高(gao)(gao)(gao)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)的(de)(de)(de)力學(xue)性能(neng)(neng)(neng),適(shi)用(yong)(yong)(yong)于(yu)不(bu)同位置的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie),可(ke)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)各種不(bu)同焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou),材(cai)料(liao)厚度不(bu)小(xiao)于(yu)1.5mm的(de)(de)(de)材(cai)料(liao)均(jun)能(neng)(neng)(neng)施(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han),但(dan)該種焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)價格昂貴。


    上(shang)面介紹的(de)(de)只是用一(yi)種焊(han)(han)條(tiao)焊(han)(han)接兩(liang)(liang)種金屬(shu)的(de)(de)情況。但實際情況要復雜一(yi)些。由于銅(tong)及(ji)銅(tong)合(he)金的(de)(de)種類(lei)繁多,母材(cai)中某些合(he)金元素過渡到焊(han)(han)縫后(hou)效果往(wang)往(wang)難以預測,常常使焊(han)(han)接性變差。在(zai)(zai)這(zhe)(zhe)種情況下(xia)可采用下(xia)列兩(liang)(liang)種方(fang)法(fa):在(zai)(zai)銅(tong)及(ji)銅(tong)合(he)金上(shang),或在(zai)(zai)不(bu)銹(xiu)鋼上(shang),或同時在(zai)(zai)兩(liang)(liang)種母材(cai)上(shang)堆焊(han)(han)過渡層(見圖5-34a過渡層接頭),然后(hou)進行焊(han)(han)接;另一(yi)種方(fang)法(fa)是選(xuan)擇一(yi)種與這(zhe)(zhe)兩(liang)(liang)種都(dou)有良好(hao)焊(han)(han)接性的(de)(de)過渡件(jian)(見圖5-34b),然后(hou)通(tong)過過渡件(jian)分別(bie)選(xuan)用不(bu)同的(de)(de)焊(han)(han)條(tiao)將這(zhe)(zhe)兩(liang)(liang)種金屬(shu)焊(han)(han)接起來(lai)。


圖 34.jpg


    介紹一組(zu)不銹鋼與銅(tong)及銅(tong)合(he)金的(de)焊條電(dian)弧焊的(de)焊接參數見表(biao)5-83。可選蒙乃爾(er)型焊條[w(Ni)為70%,w(Cr)為30%]或銅(tong)焊條(T237)。


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   b. 焊接工藝 


    焊(han)前(qian)應認(ren)真清理(li)被焊(han)處,徹底(di)清除(chu)油污、雜質及氧(yang)化物,使不銹鋼和銅(tong)及銅(tong)合金(jin)的(de)待焊(han)表面露出金(jin)屬(shu)光澤(ze)。


    由于銅的(de)導熱(re)(re)(re)性比不銹鋼好,若(ruo)對這兩種材料(liao)進行焊(han)前預(yu)(yu)熱(re)(re)(re),其(qi)預(yu)(yu)熱(re)(re)(re)溫(wen)度將有所不同。例如,不銹鋼焊(han)前預(yu)(yu)熱(re)(re)(re)溫(wen)度若(ruo)為300~350℃,銅及銅合金(jin)的(de)預(yu)(yu)熱(re)(re)(re)溫(wen)度要提高到400~450℃,才有可能保證兩種金(jin)屬在焊(han)接熔池中(zhong)溫(wen)度差(cha)不大。預(yu)(yu)熱(re)(re)(re)方(fang)式可采用爐加(jia)熱(re)(re)(re)或氣(qi)體火(huo)焰(yan)加(jia)熱(re)(re)(re)。


    焊(han)接(jie)不銹鋼與銅及銅合金時,為了(le)使電弧穩定燃燒,通(tong)常(chang)采(cai)用直流(liu)反極性短弧焊(han)方式進行施(shi)焊(han)。


    不銹鋼(gang)(gang)(gang)鋼(gang)(gang)(gang)管與(yu)純銅銅管焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)時,若被焊(han)(han)(han)(han)工件(jian)不轉(zhuan)動,可(ke)(ke)采(cai)用爬坡滅弧(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han);若被焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)件(jian)可(ke)(ke)以(yi)轉(zhuan)動,則采(cai)用下坡焊(han)(han)(han)(han)。最(zui)后(hou)焊(han)(han)(han)(han)到焊(han)(han)(han)(han)道起點接(jie)(jie)頭處,先將(jiang)電弧(hu)(hu)(hu)稍稍抬起,吹(chui)掉起弧(hu)(hu)(hu)端(duan)覆(fu)蓋(gai)的(de)(de)熔渣,隨后(hou)壓低電弧(hu)(hu)(hu)超(chao)過引弧(hu)(hu)(hu)端(duan)的(de)(de)一(yi)個熔池(chi)的(de)(de)長度,再(zai)將(jiang)電弧(hu)(hu)(hu)向回拉,以(yi)填(tian)滿弧(hu)(hu)(hu)坑。當不銹鋼(gang)(gang)(gang)管與(yu)純銅管焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)時,將(jiang)2/3的(de)(de)熔池(chi)面積(ji)控制在不銹鋼(gang)(gang)(gang)管一(yi)側,即(ji)可(ke)(ke)保證良好的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)縫成(cheng)形;這兩種金(jin)屬(shu)的(de)(de)管子(zi)與(yu)管子(zi)或者板與(yu)板的(de)(de)對接(jie)(jie)焊(han)(han)(han)(han)時,熔池(chi)控制在接(jie)(jie)頭中間即(ji)可(ke)(ke)。


    為了防止焊(han)接接頭產生裂(lie)(lie)紋和(he)變形,焊(han)后需要進(jin)行緩冷處理,以(yi)減緩焊(han)后應變應力的(de)(de)增(zeng)長(chang)速率。每焊(han)完一(yi)道焊(han)縫(feng),要立即錘(chui)擊焊(han)縫(feng)周(zhou)圍,以(yi)消(xiao)除焊(han)接殘余(yu)應力,以(yi)防止下一(yi)道焊(han)縫(feng)的(de)(de)開裂(lie)(lie)傾向;同(tong)時(shi)還能提(ti)高焊(han)接接頭的(de)(de)致(zhi)密性(xing)。


 2. 埋弧焊


 為(wei)了防止焊接(jie)接(jie)頭產生裂紋和氣孔(kong),應(ying)采取下述工(gong)藝(yi)措施(shi):


   a. 焊接(jie)之前要徹底清(qing)(qing)除待(dai)焊處的(de)(de)接(jie)頭、坡口(kou)兩(liang)側(ce)及焊絲(si)表面的(de)(de)氧化物(wu)及雜質,清(qing)(qing)理(li)后用丙酮清(qing)(qing)洗(xi)干凈。


   b. 板厚8~16mm的材(cai)料,焊(han)(han)前應開(kai)70°坡(po)口,銅(tong)母材(cai)側開(kai)40°坡(po)口;在不銹鋼母材(cai)側開(kai)30°坡(po)口。為(wei)了防止(zhi)焊(han)(han)穿(chuan)和(he)實現(xian)單面焊(han)(han)雙面成形,待焊(han)(han)接頭的背(bei)面應加焊(han)(han)劑(ji)襯(chen)墊或銅(tong)襯(chen)墊(銅(tong)襯(chen)墊需用水強制冷卻),如圖5-35所示。另外,也可以采用最近出現(xian)的新型(xing)熱固性焊(han)(han)劑(ji)襯(chen)墊,圖5-36為(wei)該襯(chen)墊結構示意圖。


   c. 選用合理的焊劑(ji)(ji)和焊絲。通常采用HJ431焊劑(ji)(ji)或HJ430焊劑(ji)(ji),焊前必須(xu)烘干,烘干溫度(du)為200℃,烘干時間為2h。


   采(cai)用(yong)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體不(bu)銹鋼焊(han)絲,施(shi)焊(han)后(hou)焊(han)縫(feng)(feng)金(jin)屬(shu)為(wei)(wei)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體組織(zhi),從銅(tong)(tong)母材(cai)側(ce)熔入(ru)焊(han)縫(feng)(feng)中的(de)低熔點銅(tong)(tong)液聚集在(zai)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體晶粒(li)之間(jian),易使焊(han)縫(feng)(feng)形成裂紋。采(cai)用(yong)銅(tong)(tong)絲或(huo)(huo)鎳(nie)絲作為(wei)(wei)填(tian)充材(cai)料,熔池(chi)中含有(you)大量銅(tong)(tong)和鎳(nie),結(jie)晶時(shi)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體晶粒(li)間(jian)銅(tong)(tong)或(huo)(huo)鎳(nie)較多,有(you)一定愈合作用(yong),所以熱裂紋傾(qing)向(xiang)很小。在(zai)焊(han)接(jie)生產現(xian)場,采(cai)用(yong)純銅(tong)(tong)焊(han)絲,在(zai)坡口中填(tian)放純鎳(nie)焊(han)絲或(huo)(huo)鎳(nie)銅(tong)(tong)焊(han)絲,可獲得優質的(de)焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)。


   d. 選擇合適(shi)的(de)焊(han)接(jie)(jie)熱輸入(ru)進(jin)行施(shi)焊(han)。由(you)于銅(tong)的(de)導熱性能(neng)好,采(cai)(cai)用較小的(de)焊(han)接(jie)(jie)熱輸入(ru)施(shi)焊(han),在(zai)銅(tong)母(mu)材側(ce)容易產生大量氣孔和未(wei)(wei)焊(han)透、未(wei)(wei)熔合等缺陷,所(suo)以需要(yao)采(cai)(cai)用較大的(de)熱輸入(ru)進(jin)行焊(han)接(jie)(jie)。用埋弧焊(han)焊(han)接(jie)(jie)18-8型不銹鋼板與純銅(tong)板對接(jie)(jie)焊(han)的(de)焊(han)接(jie)(jie)參(can)數見表5-84。在(zai)焊(han)接(jie)(jie)過程中,焊(han)絲偏向銅(tong)母(mu)材一(yi)側(ce),偏離焊(han)縫中心線的(de)距(ju)離為5~6mm。


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   注:焊(han)接時采用HJ431焊(han)劑,焊(han)絲為T2;在坡口中填加直徑2mm的鎳絲1~2根。


3. 氣體保(bao)護(hu)焊


  由于(yu)氬氣保(bao)護可靠(kao),熔池(chi)金(jin)屬不(bu)易發生氧(yang)化,用氬弧焊焊接不(bu)銹鋼(gang)與銅及銅合(he)金(jin)時,其焊接接頭質量很高。重要的焊接結構(gou)均(jun)選(xuan)用此焊接方法。


  氬弧焊時(shi),為了提高(gao)生(sheng)產效率(lv)和防止焊縫出現缺陷(xian),應注意下述事項:


   a. 焊(han)接時應在引(yin)弧(hu)板上(shang)引(yin)燃電弧(hu),電弧(hu)引(yin)燃后應迅速移(yi)到銅母(mu)材側進行(xing)局部預(yu)熱,預(yu)熱溫度為300~400℃,預(yu)熱時要(yao)通入(ru)氬氣保護,以防(fang)氧化(hua)。


   b. 采用短(duan)弧(hu)焊(han),電(dian)弧(hu)中心要偏向銅母材(cai)約2~4mm,使不(bu)(bu)銹(xiu)鋼與銅受(shou)熱均勻,以防(fang)止(zhi)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼一側(ce)受(shou)熱過(guo)多(duo)而產生(sheng)燒穿(chuan)、咬(yao)邊或(huo)銅母材(cai)受(shou)熱溫度不(bu)(bu)足而發生(sheng)未焊(han)透和(he)未熔合等缺陷。


   c. 焊接結束時(shi),由于電弧(hu)熱作用已有較(jiao)長(chang)時(shi)間的(de)積累效應(ying),熔池溫度高(gao),應(ying)提高(gao)焊接速(su)度,并(bing)要(yao)注意填滿(man)弧(hu)坑。


   d. 焊(han)(han)(han)后(hou)緩(huan)冷時,也應通入氬(ya)氣進行保護,以免焊(han)(han)(han)縫氧(yang)化。不銹鋼與銅及(ji)銅合金的(de)氬(ya)弧焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)參(can)數(shu),可(ke)參(can)照氬(ya)弧焊(han)(han)(han)單獨(du)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)銅及(ji)銅合金的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)參(can)數(shu)。表5-85為用手工鎢極氬(ya)弧焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)純銅板對接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)參(can)數(shu)。焊(han)(han)(han)絲(si)可(ke)選用ERNi-1、ERNiCrFe-5、ERNi-CrFe-7和ERNiCr-3等型(xing)號。


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注:板厚4~10mm開70°形(xing)坡口,鈍邊為1.5mm。




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