一 焊接方法的分類

随着生産和(hé)科學技術的不斷發展,目前金(jīn)屬焊接方法的種類很(hěn)多,如果按照焊接過程的特點區(qū)分,可以歸納爲三大(dà)類.：（分類族系法） 熔焊、壓焊、釺焊 。


1）熔焊——定義： 在不是施加壓力的情況下(xià)，将待焊處的母材金(jīn)屬熔化以形成焊縫的焊接方法稱爲熔焊。電弧焊：熔化極 熔化極（焊條電弧焊、埋弧焊、熔化極氣體保護焊、螺熔化極 柱焊） 非熔化極（鎢極氩弧焊、等離子弧焊、碳弧焊、原子氫 非熔化極焊、氣焊、氧氫、氧乙炔、空(kōng)氣乙炔、鋁熱焊、電渣焊、電子束焊、 激光焊）。這(zhè)一類焊接方法的共同特點是,利用(yòng)局部熱源将焊件的接合處及填充金(jīn)屬材料(有時(shí)不用(yòng)填充金(jīn)屬材料)熔化,不加壓力而互相熔合,冷卻凝固後而形成牢固的接頭.電弧焊、電渣焊都屬于這(zhè)一類。


2）壓焊——定義：焊接過程中，必須對(duì)焊件施加壓力(加熱或不加熱)，以完 成焊接的方法稱爲壓焊。 電阻焊（點焊、縫焊、凸焊、對(duì)焊、高(gāo)頻焊)；冷壓焊 （超聲波焊、爆炸焊、鍛焊、擴散焊、摩擦焊、氣壓焊）。這(zhè)一類焊接方法的共同特點是，焊件不論加熱與否均施加一定壓力，使兩結合面緊密接觸産生結合作(zuò)用(yòng)，從(cóng)而使兩焊件連接在一起，接觸焊與摩擦焊等都屬于這(zhè)一類.。


3）釺焊——定義：采用(yòng)比母材熔點低(dī)的金(jīn)屬材料作(zuò)釺料，将焊件和(hé)釺料加熱到(dào)高(gāo)于釺料熔點，低(dī)于母材熔化溫度，利用(yòng)液态釺料潤濕母材， 填充接頭間隙并與母材相互擴散實現(xiàn)連接焊件的焊接方法稱爲釺焊 （火焰、感應、爐中、浸漬、電子束、紅(hóng)外(wài)線等）。釺焊與熔焊相似，卻有着本質的區(qū)别，它是采用(yòng)比母材熔點低(dī)的金(jīn)屬材料作(zuò)釺料，将焊件和(hé)釺料加熱到(dào)高(gāo)于釺料熔點卻低(dī)于母材熔點的溫度，利用(yòng)液态釺料潤濕母材，填充接頭間隙并與母材相互擴散實現(xiàn)連接焊件的方法。

二 紫銅的焊接方法

1.常用(yòng)焊接方法


焊接紫銅的方法有氣焊、手工(gōng)碳弧焊、手工(gōng)電弧焊和(hé)手工(gōng)氩弧焊等方法，大(dà)型結構也(yě)可采用(yòng)自(zì)動焊。


（1）紫銅的氣焊焊接


紫銅最常用(yòng)的是對(duì)接接頭，搭接接頭和(hé)丁字接頭盡量少采用(yòng)。氣焊可采用(yòng)兩種焊絲，一種是含有脫氧元素的焊絲，如絲201、202；另一種是一般的紫銅絲和(hé)母材的切條，采用(yòng)氣劑301作(zuò)助熔劑，氣焊紫銅時(shí)應采用(yòng)中性焰。


（2）紫銅的手工(gōng)電弧焊。


焊件厚度大(dà)于4毫米時(shí)，焊前必須預熱，預熱溫度一般在400-500℃左右。用(yòng)銅107焊條焊接，電源應采用(yòng)直流反接。焊接時(shí)應當用(yòng)短弧，焊條不宜作(zuò)橫向擺動。焊條作(zuò)往複的直線運動，可以改善焊縫的成形，長焊縫應采用(yòng)逐步退焊法，焊接速度應盡量快(kuài)些(xiē)。


多層焊時(shí)，必須徹底清除層間的熔渣。焊接應在通風(fēng)良好(hǎo)的場所進行，以防止銅中毒現(xiàn)象。焊後應用(yòng)平頭錘敲擊焊縫，消除應力和(hé)改善焊縫質量。


（3）紫銅的手工(gōng)氩弧焊


在紫銅手工(gōng)氩弧焊時(shí)，采用(yòng)的焊絲有絲201(特制紫銅焊絲)和(hé)絲202，也(yě)采用(yòng)紫銅絲，如T2。


焊前應對(duì)工(gōng)件焊接邊緣和(hé)焊絲表面的氧化膜、油等髒物都必須清理(lǐ)幹淨，避免産生氣孔、夾渣等缺陷。清理(lǐ)的方法有機械清理(lǐ)法和(hé)化學清理(lǐ)法。對(duì)接接頭闆厚小(xiǎo)于3mm時(shí)，不開(kāi)坡口；


闆厚爲3～10mm時(shí)， 開(kāi)V型坡口，坡口角度爲60°～70°； 闆厚大(dà)于10mm時(shí)，開(kāi)X型坡口，坡口角度爲60°～70°；爲避免未焊透，一般不留鈍邊。根據闆厚和(hé)坡口尺寸，對(duì)接接頭的裝配間隙在0.5～1.5mm範圍内選取。


紫銅手工(gōng)氩弧焊，通常是采用(yòng)直流正接，即鎢極接負極。爲了(le)消除氣孔，保證焊縫根部可靠的熔合和(hé)焊透，必須提高(gāo)焊接速度，減少氩氣消耗量，并預熱焊件。闆厚小(xiǎo)于3mm時(shí)，預熱溫度爲150～300℃；闆厚大(dà)于3mm時(shí)，預熱溫度爲350～500℃。預熱溫度不宜過高(gāo)，否則使焊接接頭的機械性能(néng)降低(dī)。


（4）紫銅的碳弧焊


碳弧焊使用(yòng)的電極有碳精電極和(hé)石墨電極。紫銅碳弧焊所用(yòng)的焊絲和(hé)氣焊時(shí)一樣，也(yě)可用(yòng)母材剪條，可用(yòng)氣焊紫銅的助熔劑，如氣劑301等。


2.紫銅焊接實例


實例1. 紫銅管的手工(gōng)鎢極氩弧焊


某單位在設備安裝中有6個Φ180mm×10mm 紫銅管（牌号T2）焊口需要焊接，采用(yòng)手工(gōng)鎢極氩弧焊方法取得好(hǎo)效果，其焊接工(gōng)藝方法如下(xià)：


1.1 焊前準備


1.1.1 焊接設備爲WSE-350型交直流氩弧焊機, 直流正接。焊接材料選用(yòng)紫銅焊絲（絲201）, 直徑爲3mm。氩氣純度≥99.96% 。


1.1.2 坡口組對(duì)時(shí)不留間隙。


1.1.3 銅管的焊接區(qū)域與銅焊絲不得有油污、氧化層、水(shuǐ)份等，并露出金(jīn)屬光澤。


1.1.4 焊接參數：鎢極：Φ3mm铈鎢極，噴嘴：Φ14mm，焊接電流160~180A，氩氣流量：15L/min。


1.1.5 預熱：由于紫銅的導熱系數和(hé)熱膨脹系數較大(dà)，又具有熱脆性，所以焊前對(duì)紫銅管的坡口及坡口兩側的60mm處進行預熱，預熱方法采用(yòng)氧-乙炔火焰加熱，預熱溫度爲500℃左右, 測溫方法爲：點接觸測溫儀。


1.1.6 将管件定位焊兩處（按管周長三等分，兩處爲定位焊，一處爲起焊點），定位焊要求長度≥10mm，焊高(gāo)3mm爲宜。


1.2 施焊


焊接層次爲二層，即打底層與蓋面層，均爲轉動焊，焊接位置在時(shí)鐘(zhōng)的10點到(dào)11點半，随機轉動往上(shàng)施焊。


1.2.1 打底焊：打底焊采用(yòng)左向焊法，施焊時(shí)要防止産生氣孔、夾渣、焊瘤及未焊透等缺陷。焊絲與管平面夾角應盡量小(xiǎo)些(xiē)，以加強氩氣保護效果，詳見圖7。




焊槍運動均勻，控制熔池溫度要适宜，不能(néng)太高(gāo)或太低(dī)，焊接過程才能(néng)順利進行，關鍵是要密切注意熔池銅的液體流動情況，掌握好(hǎo)熔化、焊透的時(shí)機，當熔池金(jīn)屬稍有下(xià)沉的趨勢說明(míng)已焊透（根部成形基本良好(hǎo)）。


采取“間斷”送絲法進行填絲，即銅焊絲一送一退，送得“利索”, 退得“幹淨”，始終保持這(zhè)種狀态均勻地向前焊接，如果焊接速度稍慢或焊透不勻就會(huì)出現(xiàn)未焊透或出現(xiàn)燒穿，而形成焊瘤。其引弧、接頭與操作(zuò)方法與前述氩弧焊焊管方式相同。


1.2.2 蓋面層的焊接：焊槍左右擺動，焊絲也(yě)随焊槍運動而送絲，電弧運動到(dào)坡口兩側時(shí)要稍作(zuò)停頓，并添加焊絲，以填滿坡口，并高(gāo)出管平面1.5~2mm，焊槍與焊絲相互配合恰當，并擺動均勻，才能(néng)控制熔池形狀一緻，才能(néng)焊出内外(wài)質量優良的焊縫。


1.3 注意事(shì)項


1）施焊中嚴禁“打鎢”（即鎢極與焊絲或鎢極與熔池相接觸）現(xiàn)象發生。焊接時(shí)“打鎢”時(shí)會(huì)産生大(dà)量的金(jīn)屬煙(yān)塵、金(jīn)屬蒸氣進入熔池, 焊縫中就會(huì)産生大(dà)量的蜂窩狀氣孔或裂紋，如發生“打鎢”現(xiàn)象，必須停止焊接，處理(lǐ)打磨幹淨後再焊接，并更換鎢極或将鎢極尖重新修整，達到(dào)無銅斑金(jīn)屬爲止。


2）搭接線接觸要牢靠，防止擦傷管表面。


3）待焊縫稍冷卻後，再轉動管件，并墊牢固。


4）控制層間溫度，發現(xiàn)施焊熔化困難時(shí)，說明(míng)溫度已低(dī)，應重新預熱至500℃以上(shàng)，再焊接，否則易産生未熔合或熔合不良缺陷。


5）在保證熔合良好(hǎo)的情況下(xià)，焊接速度應稍快(kuài)些(xiē)，并掌握送絲适宜，注意母材與焊絲同時(shí)熔化而融爲一體，防止産生未熔合或熔合不良等缺陷。


6）焊接熄弧時(shí)，焊槍不能(néng)立即擡起，應繼續利用(yòng)滞後停氣保護功能(néng)保護熔池，以防産生氣孔。


1.4 焊後處理(lǐ)


經檢查，确無氣孔、裂紋、夾渣等缺陷後, 将被焊管接頭的焊接區(qū)域重新加熱到(dào)600~700℃, 用(yòng)自(zì)來(lái)水(shuǐ)急冷，使焊接區(qū)域塑性增加。


實例2. 氧-乙炔焊焊接δ=2mm薄紫銅闆


高(gāo)爐循環冷卻水(shuǐ)池止水(shuǐ)帶爲δ=2mm薄紫銅闆組對(duì)焊接而成。施焊時(shí)因紫銅導熱性極好(hǎo)，要麽由于溫度不夠形不成熔池，造成焊道(dào)上(shàng)的金(jīn)屬不熔合或熔合不良；要麽就是溫度過高(gāo)，焊接區(qū)域熔化了(le)一大(dà)片，形成燒穿或焊瘤等焊接缺陷，薄紫銅闆的焊接是項比較“棘手”的難題。


根據上(shàng)述情況采用(yòng)“黃銅釺焊”的焊接方法可以很(hěn)好(hǎo)的解決這(zhè)一難題。焊前的準備工(gōng)作(zuò)和(hé)焊接時(shí)操作(zuò)工(gōng)藝如下(xià)：


1）将焊縫的兩側各60mm做去污處理(lǐ)并用(yòng)鋼絲刷打磨露出金(jīn)屬光澤。


2）焊件組對(duì)不開(kāi)坡口，組對(duì)間隙應＜1mm。


3）采用(yòng)Ф3mm矽黃銅焊絲（絲224）與焊劑301焊劑。


4）将被焊處墊平（墊闆采用(yòng)較平鋼闆，要求厚些(xiē)，以防熱變形）。


5）預熱，兩名焊工(gōng)采用(yòng)中号焊槍，中性焰同時(shí)加熱施焊處，溫度達500~600℃。一人焊接, 另一人仍然在施焊位置的前方繼續加熱，以保證施焊過程的穩定進行。


6）預熱的的焊工(gōng)采用(yòng)中性焰，施焊焊工(gōng)采用(yòng)微氧化焰。


7）定位焊與正式焊接要連續進行，定位的間距以60~80mm爲宜，定位焊點應小(xiǎo)些(xiē)。


8）加熱與施焊時(shí)要密切注意焊接區(qū)域溫度的變化，防止過高(gāo)與過低(dī)，一般目測以暗紅(hóng)色（550~600℃）爲宜。


9）焊嘴的擺動要平穩，并勻速地向前移動。火焰的焰芯（白(bái)點）要高(gāo)于熔化池5~8mm。火焰的輪廓應始終籠罩着熔池，避免與空(kōng)氣接觸。保證黃銅液很(hěn)自(zì)然、順利地漫延到(dào)焊縫的兩側, 并浸入到(dào)間隙中去。


10）爲了(le)使焊接接頭的組織結晶細密，提高(gāo)強度與韌性，焊後要用(yòng)小(xiǎo)錘适當的敲打焊肉。


11）焊後做緻密性能(néng)檢驗。