一、焊接(jie)性
不銹(xiu)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(han)縫裂紋(wen)
不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)與銅(tong)(tong)(tong)(tong)及(ji)(ji)銅(tong)(tong)(tong)(tong)合(he)金(jin)焊(han)接(jie)(jie)時(shi),焊(han)縫(feng)中(zhong)(zhong)(zhong)產(chan)(chan)生的(de)(de)(de)裂紋(wen)(wen)屬(shu)于(yu)(yu)熱裂紋(wen)(wen)。產(chan)(chan)生焊(han)縫(feng)熱裂紋(wen)(wen)的(de)(de)(de)原因在于(yu)(yu),不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)與銅(tong)(tong)(tong)(tong)及(ji)(ji)銅(tong)(tong)(tong)(tong)合(he)金(jin)熔(rong)(rong)(rong)合(he)的(de)(de)(de)合(he)金(jin)體系(xi)成分(fen)復雜,還(huan)含有硫、磷、氧等多種雜質,因而在熔(rong)(rong)(rong)池(chi)結晶(jing)過(guo)程(cheng)易出現(xian)低熔(rong)(rong)(rong)共晶(jing)體,包(bao)括(kuo)Ni+NiS之類(其熔(rong)(rong)(rong)點溫度(du)為625℃),削弱(ruo)了(le)高溫時(shi)的(de)(de)(de)晶(jing)間(jian)結合(he)能力。眾(zhong)所(suo)周(zhou)知(zhi),不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)與銅(tong)(tong)(tong)(tong)及(ji)(ji)銅(tong)(tong)(tong)(tong)合(he)金(jin)的(de)(de)(de)熱物理性(xing)(xing)能差異很大(da),見表5-82。從表中(zhong)(zhong)(zhong)可(ke)以看出,不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)和銅(tong)(tong)(tong)(tong)及(ji)(ji)銅(tong)(tong)(tong)(tong)合(he)金(jin)的(de)(de)(de)線(xian)脹系(xi)數大(da),因而焊(han)后的(de)(de)(de)收縮應變(bian)力大(da),這(zhe)是形(xing)成裂紋(wen)(wen)傾(qing)向在的(de)(de)(de)又一(yi)個原因。此(ci)外,無論碳(tan)鋼(gang)(gang)、還(huan)是不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang),都與銅(tong)(tong)(tong)(tong)及(ji)(ji)銅(tong)(tong)(tong)(tong)合(he)金(jin)的(de)(de)(de)熱導率相差較大(da),因此(ci)在焊(han)接(jie)(jie)過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)溫度(du)場不(bu)對稱,因而應變(bian)、應力場也(ye)不(bu)對稱,也(ye)可(ke)能對焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭產(chan)(chan)生裂紋(wen)(wen)有影響。當以不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)或銅(tong)(tong)(tong)(tong)及(ji)(ji)銅(tong)(tong)(tong)(tong)合(he)金(jin)為填充材(cai)料(liao)直(zhi)接(jie)(jie)熔(rong)(rong)(rong)焊(han),焊(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)中(zhong)(zhong)(zhong)鐵的(de)(de)(de)質量分(fen)數又較低時(shi)(如0.2%~1.1%),生產(chan)(chan)實踐證(zheng)明焊(han)縫(feng)的(de)(de)(de)抗裂性(xing)(xing)能較差;焊(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)中(zhong)(zhong)(zhong)鐵的(de)(de)(de)質量分(fen)數增(zeng)加(jia)到10%~43%時(shi),焊(han)縫(feng)具(ju)有最高的(de)(de)(de)抗熱裂性(xing)(xing)能;但是進一(yi)步提高焊(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)中(zhong)(zhong)(zhong)鐵的(de)(de)(de)含量,其抗裂性(xing)(xing)能卻迅速下(xia)降。

2. 熱影(ying)響滲透(tou)裂紋(wen)
不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)與銅(tong)(tong)(tong)及(ji)(ji)銅(tong)(tong)(tong)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)焊(han)接(jie)(jie)時(shi),在(zai)(zai)(zai)與液態銅(tong)(tong)(tong)及(ji)(ji)銅(tong)(tong)(tong)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)相(xiang)接(jie)(jie)觸的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong),易產生滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)透(tou)(tou)(tou)裂(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen)。滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)透(tou)(tou)(tou)裂(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen)是(shi)(shi)指低(di)熔合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)融體向固態合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)縫(feng)隙(xi)甚至晶(jing)(jing)界(jie)滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)透(tou)(tou)(tou),使之喪失應(ying)變(bian)能(neng)力(li)而導致的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)裂(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen)。在(zai)(zai)(zai)高(gao)溫時(shi)形(xing)成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)裂(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen)可(ke)(ke)能(neng)以(yi)(yi)單條出現(xian),也(ye)可(ke)(ke)能(neng)是(shi)(shi)沿(yan)晶(jing)(jing)界(jie)呈網狀(zhuang)分布,其長度在(zai)(zai)(zai)幾微(wei)(wei)米(mi)到幾十微(wei)(wei)米(mi)之間。不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)與銅(tong)(tong)(tong)及(ji)(ji)銅(tong)(tong)(tong)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)焊(han)接(jie)(jie)時(shi),不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)熱(re)影(ying)響區之所以(yi)(yi)產生滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)透(tou)(tou)(tou)裂(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen)是(shi)(shi)液態銅(tong)(tong)(tong)及(ji)(ji)銅(tong)(tong)(tong)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)對鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)透(tou)(tou)(tou)作用和焊(han)接(jie)(jie)應(ying)力(li)共同作用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)結果。在(zai)(zai)(zai)實際的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)工程金(jin)(jin)屬中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)常存在(zai)(zai)(zai)一(yi)些微(wei)(wei)小(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)缺陷,以(yi)(yi)條狀(zhuang)(實為片(pian)狀(zhuang))夾雜(za)、分層之類居多,接(jie)(jie)近于(yu)微(wei)(wei)觀裂(lie)(lie)(lie)(lie)口(kou)(kou)(kou)。處于(yu)液體狀(zhuang)態的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)銅(tong)(tong)(tong)及(ji)(ji)銅(tong)(tong)(tong)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin),如果固相(xiang)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)微(wei)(wei)裂(lie)(lie)(lie)(lie)口(kou)(kou)(kou)(或晶(jing)(jing)界(jie))表面(mian)是(shi)(shi)活性的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de),則(ze)會浸潤到微(wei)(wei)觀裂(lie)(lie)(lie)(lie)口(kou)(kou)(kou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)表面(mian),并通過毛細管效應(ying),慢慢向微(wei)(wei)觀裂(lie)(lie)(lie)(lie)口(kou)(kou)(kou)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)透(tou)(tou)(tou)。在(zai)(zai)(zai)整個滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)透(tou)(tou)(tou)過程中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong),也(ye)伴隨著(zhu)(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)(zai)(zai)銅(tong)(tong)(tong)及(ji)(ji)銅(tong)(tong)(tong)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)液體中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)溶解度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)和銅(tong)(tong)(tong)沿(yan)鋼(gang)(gang)(gang)晶(jing)(jing)界(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)擴(kuo)散過程。進(jin)入微(wei)(wei)裂(lie)(lie)(lie)(lie)口(kou)(kou)(kou)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)銅(tong)(tong)(tong)及(ji)(ji)銅(tong)(tong)(tong)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)沿(yan)晶(jing)(jing)界(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)透(tou)(tou)(tou),在(zai)(zai)(zai)微(wei)(wei)裂(lie)(lie)(lie)(lie)口(kou)(kou)(kou)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)產生一(yi)個附加(jia)應(ying)力(li),另(ling)一(yi)方面(mian)焊(han)縫(feng)從冷(leng)卻(que)(que)瞬間開始,在(zai)(zai)(zai)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)就出現(xian)拉伸應(ying)力(li),并且這種(zhong)應(ying)力(li)隨著(zhu)(zhu)不斷(duan)冷(leng)卻(que)(que)而增(zeng)加(jia)。微(wei)(wei)裂(lie)(lie)(lie)(lie)口(kou)(kou)(kou)在(zai)(zai)(zai)這兩種(zhong)應(ying)力(li)作用下,最后發展成為熱(re)影(ying)響區滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)透(tou)(tou)(tou)裂(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)(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。
銅焊(han)絲中(zhong)含錫,其滲(shen)透力更(geng)強;而鎳則有減弱(ruo)銅對鋼(gang)滲(shen)透力的作用。
二、焊接方法(fa)
不銹鋼(gang)與銅及銅合(he)金熔焊(han)的(de)方(fang)法有焊(han)條電(dian)弧焊(han)、埋弧焊(han)和氣體保護焊(han)等。
1. 焊條(tiao)電弧焊
a. 焊條的選擇(ze)
焊(han)(han)(han)(han)(han)條的(de)(de)選(xuan)(xuan)用(yong)(yong)對防止(zhi)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭產生(sheng)(sheng)(sheng)熱(re)(re)裂(lie)紋,確保焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)構件(jian)的(de)(de)質量關系很(hen)大(da)。不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)與銅(tong)及(ji)(ji)銅(tong)合(he)(he)金焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)時(shi)(shi),銅(tong)是奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)形成(cheng)元(yuan)(yuan)素,若選(xuan)(xuan)用(yong)(yong)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)焊(han)(han)(han)(han)(han)條,其(qi)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)仍(reng)(reng)為(wei)(wei)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)組織,結晶(jing)(jing)時(shi)(shi)晶(jing)(jing)粒之間(jian)存(cun)有(you)(you)一薄層(ceng)的(de)(de)低(di)熔點(dian)液態(tai)銅(tong)及(ji)(ji)低(di)熔共(gong)晶(jing)(jing)體(ti)(Ni+NiS),易引起裂(lie)紋,不(bu)(bu)(bu)(bu)宜采用(yong)(yong)。選(xuan)(xuan)用(yong)(yong)蒙乃爾型(xing)(xing)焊(han)(han)(han)(han)(han)條[w(Ni)為(wei)(wei)70%,w(Cr)為(wei)(wei)(Ni+NiS)30%]時(shi)(shi),由(you)于焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中含鎳(nie)量較(jiao)高,能(neng)(neng)增(zeng)加銅(tong)在奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)中的(de)(de)溶解度(du)(du)(du),從而可(ke)(ke)(ke)降低(di)銅(tong)的(de)(de)有(you)(you)害作(zuo)(zuo)用(yong)(yong),熱(re)(re)裂(lie)紋傾向(xiang)可(ke)(ke)(ke)以減(jian)小(xiao)。但是晶(jing)(jing)粒間(jian)仍(reng)(reng)有(you)(you)少(shao)量的(de)(de)低(di)熔點(dian)銅(tong),因(yin)此焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭還有(you)(you)可(ke)(ke)(ke)能(neng)(neng)產生(sheng)(sheng)(sheng)熱(re)(re)裂(lie)紋;選(xuan)(xuan)用(yong)(yong)T107(ECu型(xing)(xing))和(he)T237(ECuAl-C型(xing)(xing))焊(han)(han)(han)(han)(han)條進行施焊(han)(han)(han)(han)(han),熔池中銅(tong)含量較(jiao)高,結晶(jing)(jing)時(shi)(shi)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)晶(jing)(jing)粒間(jian)低(di)熔點(dian)銅(tong)液較(jiao)多,有(you)(you)一定愈合(he)(he)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)。因(yin)此焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)熱(re)(re)裂(lie)紋傾向(xiang)也較(jiao)小(xiao),但熔入焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中的(de)(de)鐵和(he)鉻等(deng)合(he)(he)金元(yuan)(yuan)素使(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金屬(shu)硬度(du)(du)(du)提(ti)(ti)高,韌性(xing)下降,在不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)母材側的(de)(de)近縫(feng)(feng)區(qu)中仍(reng)(reng)有(you)(you)可(ke)(ke)(ke)能(neng)(neng)產生(sheng)(sheng)(sheng)滲透裂(lie)紋。因(yin)此,該焊(han)(han)(han)(han)(han)條只適用(yong)(yong)于對力學(xue)性(xing)能(neng)(neng)要求不(bu)(bu)(bu)(bu)高的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)構件(jian),通常(chang)可(ke)(ke)(ke)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)角接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)和(he)塔接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭使(shi)用(yong)(yong),也可(ke)(ke)(ke)以在中等(deng)厚度(du)(du)(du)的(de)(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)與銅(tong)及(ji)(ji)銅(tong)合(he)(he)金的(de)(de)對接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭中使(shi)用(yong)(yong)。選(xuan)(xuan)用(yong)(yong)純鎳(nie)焊(han)(han)(han)(han)(han)條是比較(jiao)理想的(de)(de),因(yin)為(wei)(wei)鎳(nie)在液態(tai)或固態(tai)均(jun)可(ke)(ke)(ke)與銅(tong)無限互溶,所以能(neng)(neng)消除(chu)銅(tong)的(de)(de)有(you)(you)害作(zuo)(zuo)用(yong)(yong),可(ke)(ke)(ke)有(you)(you)效地防止(zhi)裂(lie)紋的(de)(de)產生(sheng)(sheng)(sheng),提(ti)(ti)高焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭的(de)(de)力學(xue)性(xing)能(neng)(neng),適用(yong)(yong)于不(bu)(bu)(bu)(bu)同位置的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie),可(ke)(ke)(ke)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)各種(zhong)不(bu)(bu)(bu)(bu)同焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭,材料(liao)厚度(du)(du)(du)不(bu)(bu)(bu)(bu)小(xiao)于1.5mm的(de)(de)材料(liao)均(jun)能(neng)(neng)施焊(han)(han)(han)(han)(han),但該種(zhong)焊(han)(han)(han)(han)(han)條價格昂貴。
上(shang)面介紹(shao)的(de)只是用(yong)(yong)一(yi)種(zhong)焊(han)(han)條(tiao)焊(han)(han)接(jie)兩(liang)(liang)種(zhong)金(jin)(jin)屬的(de)情(qing)況。但(dan)實際情(qing)況要復雜一(yi)些。由于銅(tong)及銅(tong)合(he)金(jin)(jin)的(de)種(zhong)類繁多,母材中某(mou)些合(he)金(jin)(jin)元素過(guo)渡(du)(du)(du)到焊(han)(han)縫(feng)后(hou)效果往(wang)往(wang)難以預測,常(chang)常(chang)使焊(han)(han)接(jie)性變差。在(zai)這(zhe)種(zhong)情(qing)況下可(ke)采用(yong)(yong)下列兩(liang)(liang)種(zhong)方法(fa):在(zai)銅(tong)及銅(tong)合(he)金(jin)(jin)上(shang),或在(zai)不銹鋼上(shang),或同時(shi)在(zai)兩(liang)(liang)種(zhong)母材上(shang)堆(dui)焊(han)(han)過(guo)渡(du)(du)(du)層(ceng)(見圖(tu)5-34a過(guo)渡(du)(du)(du)層(ceng)接(jie)頭),然后(hou)進行焊(han)(han)接(jie);另一(yi)種(zhong)方法(fa)是選(xuan)擇一(yi)種(zhong)與這(zhe)兩(liang)(liang)種(zhong)都有良(liang)好焊(han)(han)接(jie)性的(de)過(guo)渡(du)(du)(du)件(見圖(tu)5-34b),然后(hou)通過(guo)過(guo)渡(du)(du)(du)件分別(bie)選(xuan)用(yong)(yong)不同的(de)焊(han)(han)條(tiao)將這(zhe)兩(liang)(liang)種(zhong)金(jin)(jin)屬焊(han)(han)接(jie)起來。

介紹一組不銹鋼與(yu)銅(tong)及銅(tong)合金的焊條電弧焊的焊接(jie)參(can)數見表(biao)5-83。可選蒙(meng)乃(nai)爾型焊條[w(Ni)為70%,w(Cr)為30%]或銅(tong)焊條(T237)。

b. 焊接(jie)工(gong)藝
焊前(qian)應認真清理被焊處,徹(che)底清除油污(wu)、雜質(zhi)及(ji)(ji)氧化物,使不銹(xiu)鋼(gang)和(he)銅(tong)及(ji)(ji)銅(tong)合金(jin)的(de)待焊表面露出金(jin)屬光澤。
由于銅(tong)的(de)導熱(re)性比(bi)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)好,若(ruo)對這兩種(zhong)(zhong)材料進行焊(han)前預熱(re),其預熱(re)溫(wen)度(du)(du)將有所不(bu)同。例如,不(bu)銹(xiu)鋼(gang)焊(han)前預熱(re)溫(wen)度(du)(du)若(ruo)為300~350℃,銅(tong)及(ji)銅(tong)合(he)金的(de)預熱(re)溫(wen)度(du)(du)要提高到(dao)400~450℃,才有可能保證兩種(zhong)(zhong)金屬在焊(han)接(jie)熔池中溫(wen)度(du)(du)差不(bu)大。預熱(re)方式可采用爐加熱(re)或氣體火焰(yan)加熱(re)。
焊(han)接不銹鋼與銅(tong)及銅(tong)合金時,為了使電弧(hu)穩(wen)定燃燒,通常采用直流反極性短(duan)弧(hu)焊(han)方式進(jin)行施焊(han)。
不銹(xiu)鋼鋼管(guan)與純(chun)銅(tong)(tong)銅(tong)(tong)管(guan)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)時,若(ruo)被焊(han)(han)(han)工(gong)件(jian)不轉動(dong)(dong),可(ke)(ke)采用(yong)爬坡(po)滅弧(hu)焊(han)(han)(han);若(ruo)被焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)件(jian)可(ke)(ke)以(yi)轉動(dong)(dong),則(ze)采用(yong)下坡(po)焊(han)(han)(han)。最后焊(han)(han)(han)到焊(han)(han)(han)道起點接(jie)(jie)(jie)(jie)頭處,先將(jiang)電(dian)弧(hu)稍稍抬起,吹(chui)掉起弧(hu)端覆蓋的熔(rong)渣,隨后壓低電(dian)弧(hu)超過引弧(hu)端的一個(ge)熔(rong)池(chi)(chi)(chi)的長度,再將(jiang)電(dian)弧(hu)向回拉,以(yi)填滿弧(hu)坑。當(dang)不銹(xiu)鋼管(guan)與純(chun)銅(tong)(tong)管(guan)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)時,將(jiang)2/3的熔(rong)池(chi)(chi)(chi)面積(ji)控(kong)(kong)制在不銹(xiu)鋼管(guan)一側,即(ji)可(ke)(ke)保證(zheng)良好的焊(han)(han)(han)縫成(cheng)形(xing);這(zhe)兩種金屬的管(guan)子(zi)與管(guan)子(zi)或者板與板的對接(jie)(jie)(jie)(jie)焊(han)(han)(han)時,熔(rong)池(chi)(chi)(chi)控(kong)(kong)制在接(jie)(jie)(jie)(jie)頭中間即(ji)可(ke)(ke)。
為(wei)了防(fang)止焊(han)接(jie)接(jie)頭產生(sheng)裂紋和(he)變(bian)形,焊(han)后(hou)需要進(jin)行緩冷處理,以減緩焊(han)后(hou)應變(bian)應力(li)的增長速率(lv)。每焊(han)完一道焊(han)縫(feng),要立即錘擊焊(han)縫(feng)周圍,以消除焊(han)接(jie)殘余應力(li),以防(fang)止下一道焊(han)縫(feng)的開裂傾向;同(tong)時還能提(ti)高焊(han)接(jie)接(jie)頭的致密性。
2. 埋(mai)弧焊
為了防止焊接接頭產生裂(lie)紋(wen)和氣孔,應采取下述工藝措施:
a. 焊(han)接之前要(yao)徹底清(qing)除待焊(han)處的接頭(tou)、坡口兩側及焊(han)絲表面的氧化物及雜質,清(qing)理后用丙酮清(qing)洗干凈。
b. 板厚8~16mm的(de)(de)材料,焊前應開(kai)70°坡口(kou)(kou),銅母(mu)材側(ce)開(kai)40°坡口(kou)(kou);在不銹鋼母(mu)材側(ce)開(kai)30°坡口(kou)(kou)。為了防止焊穿和實現(xian)單(dan)面焊雙面成(cheng)形,待焊接頭的(de)(de)背面應加焊劑襯(chen)墊或銅襯(chen)墊(銅襯(chen)墊需用水強制冷卻),如圖(tu)5-35所(suo)示。另外(wai),也可以采(cai)用最(zui)近出現(xian)的(de)(de)新型熱(re)固性焊劑襯(chen)墊,圖(tu)5-36為該(gai)襯(chen)墊結構示意圖(tu)。
c. 選用(yong)合理的焊(han)劑(ji)(ji)和焊(han)絲。通常采(cai)用(yong)HJ431焊(han)劑(ji)(ji)或HJ430焊(han)劑(ji)(ji),焊(han)前必(bi)須烘(hong)干,烘(hong)干溫度(du)為200℃,烘(hong)干時(shi)間(jian)為2h。
采用奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)不銹鋼焊(han)(han)絲,施焊(han)(han)后(hou)焊(han)(han)縫金屬為奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)組織,從銅母材(cai)側熔入焊(han)(han)縫中(zhong)的低熔點(dian)銅液聚集在奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)晶(jing)粒(li)之間,易使焊(han)(han)縫形成裂(lie)紋(wen)。采用銅絲或(huo)鎳(nie)絲作為填充材(cai)料,熔池中(zhong)含(han)有(you)大量銅和鎳(nie),結晶(jing)時奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)晶(jing)粒(li)間銅或(huo)鎳(nie)較多,有(you)一(yi)定(ding)愈合作用,所以熱裂(lie)紋(wen)傾向(xiang)很小。在焊(han)(han)接生產現場(chang),采用純(chun)銅焊(han)(han)絲,在坡口(kou)中(zhong)填放純(chun)鎳(nie)焊(han)(han)絲或(huo)鎳(nie)銅焊(han)(han)絲,可獲(huo)得優質的焊(han)(han)接接頭。
d. 選擇合(he)(he)適的(de)(de)焊(han)(han)(han)接熱(re)輸入進行(xing)施(shi)焊(han)(han)(han)。由于銅(tong)的(de)(de)導熱(re)性能好(hao),采用較小的(de)(de)焊(han)(han)(han)接熱(re)輸入施(shi)焊(han)(han)(han),在(zai)銅(tong)母(mu)材側容易產(chan)生大量氣孔(kong)和未(wei)焊(han)(han)(han)透(tou)、未(wei)熔合(he)(he)等缺陷,所以需要采用較大的(de)(de)熱(re)輸入進行(xing)焊(han)(han)(han)接。用埋弧焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)接18-8型不銹鋼板(ban)與純銅(tong)板(ban)對接焊(han)(han)(han)的(de)(de)焊(han)(han)(han)接參數見表(biao)5-84。在(zai)焊(han)(han)(han)接過程中(zhong),焊(han)(han)(han)絲(si)偏向銅(tong)母(mu)材一側,偏離(li)焊(han)(han)(han)縫中(zhong)心線的(de)(de)距離(li)為5~6mm。

注(zhu):焊接時采用HJ431焊劑,焊絲為T2;在坡口中填加直徑2mm的(de)鎳絲1~2根。
3. 氣體保護焊
由于氬氣保護可靠,熔池金屬不(bu)易(yi)發生氧化,用氬弧焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)接(jie)不(bu)銹鋼與銅(tong)(tong)及(ji)銅(tong)(tong)合金時,其(qi)焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭質量(liang)很(hen)高。重要的焊(han)(han)(han)接(jie)結構均選(xuan)用此(ci)焊(han)(han)(han)接(jie)方法。
氬弧(hu)焊時,為了提高(gao)生(sheng)產效率(lv)和(he)防止焊縫出現缺(que)陷,應注(zhu)意(yi)下述事項(xiang):
a. 焊接時應(ying)在引弧板上引燃電(dian)弧,電(dian)弧引燃后應(ying)迅速移到銅母材(cai)側進行(xing)局部(bu)預(yu)熱,預(yu)熱溫度為300~400℃,預(yu)熱時要通入氬氣保護(hu),以防氧(yang)化。
b. 采用短弧焊,電弧中心要偏向銅(tong)母材約2~4mm,使不(bu)(bu)銹鋼(gang)與銅(tong)受(shou)熱均勻,以防止不(bu)(bu)銹鋼(gang)一側受(shou)熱過多(duo)而產(chan)生(sheng)(sheng)燒(shao)穿、咬(yao)邊或銅(tong)母材受(shou)熱溫度不(bu)(bu)足而發生(sheng)(sheng)未焊透和未熔(rong)合等缺陷。
c. 焊(han)接結(jie)束(shu)時(shi)(shi),由于電弧熱作用(yong)已有較長時(shi)(shi)間的(de)積(ji)累效應,熔(rong)池溫(wen)度高,應提高焊(han)接速(su)度,并要注意填滿弧坑。
d. 焊(han)(han)后緩冷(leng)時(shi),也應通(tong)入氬氣進行(xing)保護,以免焊(han)(han)縫氧化。不銹鋼與銅(tong)及銅(tong)合金的(de)(de)氬弧焊(han)(han)焊(han)(han)接(jie)參(can)(can)數(shu),可(ke)參(can)(can)照氬弧焊(han)(han)單(dan)獨焊(han)(han)接(jie)銅(tong)及銅(tong)合金的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)參(can)(can)數(shu)。表5-85為用手工鎢極氬弧焊(han)(han)焊(han)(han)接(jie)純銅(tong)板對接(jie)接(jie)頭的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)參(can)(can)數(shu)。焊(han)(han)絲可(ke)選(xuan)用ERNi-1、ERNiCrFe-5、ERNi-CrFe-7和ERNiCr-3等型號。

注:板厚4~10mm開70°形(xing)坡口,鈍邊為(wei)1.5mm。

