宣布时间：2021-06-03点击：2749
摘要：针对较厚铜板的焊接难点和易泛起的焊接缺陷，提出接纳钨极氩弧焊加焊剂的要领焊接铜板，解决了焊接中泛起的缺陷。
要害词：铜板；氩弧焊
1.前言
导电铜排的质料为紫铜(T2),规格为 120*10每根长度约10m左右。由于铜的导热能力强，冬季气温低，焊接时困难较大。我公司在以往的生产中从未使用氩弧焊焊接紫铜板，没有现成
的工艺供生产使用。又因导电铜板对焊缝内部质量要求较高，必须包管铜板焊后仍有良好的导电能力，这就要求我们必须在模拟现场的条件下，做焊接试验，以便获得一个及格的焊接工艺用于实际生产。
2.试验手段
（1）试验设备：AX-500旋转式直流电焊机一台；QS-500A水冷式焊把一套；
（2）焊接质料：HS-201 焊丝，气剂301无水酒精，氩气，氧、乙炔加热工具两套；
（3）辅助质料：槽钢 10号，耐火砖垫板一块。
3.焊接中泛起的问题
受紫铜物理性能的影响，在试焊历程中我们发明有以下几个问题严重影响焊缝质量，需要着手解决：
（1）焊缝难熔合及易变形；
（2）热裂纹；
（2）气孔。
4.原因剖析
4.1 焊缝难熔合及易变形
这是我们在焊接铜板时遇到的***个问题。在焊完***条试验焊缝后，发明焊缝外貌成型卑劣，两侧熔合欠好，焊缝从起弧到收弧区间内，焊缝宽度逐渐增大，宽度相差很大。剖析爆发这个现象的原因，只要比较一下铜和铁的物理性能就能找到谜底。从表 1中我们可以看出，20摄氏度时铜的导热系数比铁大 7倍多，1000摄氏度时大 11倍多，焊接时热量迅速从加热区传导出去，使母材与填充金属难以熔合，造成焊缝成
型卑劣，因此，在焊接时必须使用较大的线能量，并且还必须接纳预热及保温步伐。预热温度的选取可参考图 1，从图中查得 10mm的铜板预热温度为350摄氏度左右。另外，从表 1可以看出，铜的线膨胀系数比铁大15%而收缩率比铁大一倍以上，焊接时如工件处于自由状态，又无防变形步伐，一定要爆发较大的焊接变形。因此，在实际事情中，我们接纳了防变形夹具见图。
4.2 热裂纹
氧是铜中常见的杂质，铜在熔化状态下很易和氧爆发反应，爆发氧化铜CU2O，铜能与氧化铜形成低熔点共晶物CU+CU2O，共晶温度为1065摄氏度，低于铜的熔点 1083摄氏度。当铜从高温冷却下来，焊缝温度抵达 1083到1065摄氏度之间时，铜自己成为固态，在焊接应力的作用下，形成热裂纹。又因紫铜导热性强，焊缝易生长成粗大晶粒，这也加剧了热裂纹的爆发。从焊缝断面可以看见焊缝内部高温氧化色彩。针对泛起的热裂纹我们采
取了如下防护步伐。认真清理母材两侧油污、氧化皮，使它露出金属光泽，预热部位要离坡口500mm以上，以防坡口过快氧化。我们借鉴气焊时加熔剂的工艺，在进行氩弧焊前，用无水酒精将气剂301调成糊状，涂于坡口两侧，利用它来除去氧化铜，其机理如下：气 剂 301的主 要 成 分 为 硼 砂 (Na2B4O7)和 硼 酸(H3BO3)。焊接时，硼砂在熔池中迅速与 CU2O. 爆发作用，形成复盐而浮于熔池外貌，反应式如下：
NaB407+CU2O----CU(BO2)2*2NaBO2
硼酸在熔池中也与 ,CU20反应形成复盐，反应式如下：
4H3BO3+CU2O----5H2O+2HB02+CUO*B2O3
形成的复盐浮于金属外貌，对液体金属另有一定的掩护作用。
控制熔池不要过大，过大熔池造成晶粒粗大，易爆发热裂纹。通过接纳上述工艺，热裂纹基本消除。
4.3气孔
在试验历程中发明有少量气孔爆发，为了包管导电截面足够大，我们适当加大氩气流量，严格控制氧、氢来源，仔细清理焊丝外貌水分油污及氧化物，尽量减缓冷速，为气体实时析出创立条件。
5.试验结果
解决了上述几个影响铜焊接的问题后，我们又重复进行频频试验，总结出一套完整而适用的焊接工艺规范见表 2
(1) 焊接前应包管母材、焊材的清洁。
(2) 焊接时接纳直流正接，引弧与收弧均需在引弧板、收弧板上进行。
(3)焊接时尽量减少焊接条理，坚持熔池不要过大。
(4)焊接历程中严格进行层间清理，确认无任何缺陷方可进行下部焊接。
6.标准
使用上述工艺在施工现场焊出了及格的焊缝，焊缝的正面成型与背面成型都很美观。焊缝经射线探伤后未发明内部缺陷，拉伸试验亦标明强度接近母材，切合生产需要。
来源：中国知网 作者：范金友 编辑：仲天
