一、焊接性
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(lie)紋(wen)
不銹(xiu)(xiu)鋼與(yu)銅(tong)(tong)及(ji)銅(tong)(tong)合(he)(he)金(jin)(jin)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)時,焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)中(zhong)產(chan)生的(de)(de)裂(lie)紋(wen)(wen)屬(shu)于熱裂(lie)紋(wen)(wen)。產(chan)生焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)熱裂(lie)紋(wen)(wen)的(de)(de)原(yuan)因(yin)(yin)在于,不銹(xiu)(xiu)鋼與(yu)銅(tong)(tong)及(ji)銅(tong)(tong)合(he)(he)金(jin)(jin)熔合(he)(he)的(de)(de)合(he)(he)金(jin)(jin)體系成分(fen)復雜(za)(za),還(huan)含有(you)硫、磷、氧等(deng)多種(zhong)雜(za)(za)質,因(yin)(yin)而(er)(er)在熔池結晶過(guo)程易出(chu)(chu)現(xian)低(di)熔共晶體,包(bao)括Ni+NiS之(zhi)類(其(qi)熔點溫度為625℃),削弱了高溫時的(de)(de)晶間結合(he)(he)能(neng)(neng)力(li)(li)。眾(zhong)所周(zhou)知,不銹(xiu)(xiu)鋼與(yu)銅(tong)(tong)及(ji)銅(tong)(tong)合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)熱物理性能(neng)(neng)差(cha)異(yi)很(hen)大(da),見(jian)表(biao)5-82。從表(biao)中(zhong)可以(yi)看出(chu)(chu),不銹(xiu)(xiu)鋼和銅(tong)(tong)及(ji)銅(tong)(tong)合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)線脹系數大(da),因(yin)(yin)而(er)(er)焊(han)(han)(han)(han)后的(de)(de)收縮應(ying)變(bian)力(li)(li)大(da),這是(shi)形成裂(lie)紋(wen)(wen)傾向在的(de)(de)又(you)一(yi)個原(yuan)因(yin)(yin)。此(ci)外,無論(lun)碳(tan)鋼、還(huan)是(shi)不銹(xiu)(xiu)鋼,都與(yu)銅(tong)(tong)及(ji)銅(tong)(tong)合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)熱導率相差(cha)較(jiao)大(da),因(yin)(yin)此(ci)在焊(han)(han)(han)(han)接(jie)過(guo)程中(zhong)的(de)(de)溫度場(chang)不對稱,因(yin)(yin)而(er)(er)應(ying)變(bian)、應(ying)力(li)(li)場(chang)也不對稱,也可能(neng)(neng)對焊(han)(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭產(chan)生裂(lie)紋(wen)(wen)有(you)影響。當以(yi)不銹(xiu)(xiu)鋼或銅(tong)(tong)及(ji)銅(tong)(tong)合(he)(he)金(jin)(jin)為填(tian)充材料直接(jie)熔焊(han)(han)(han)(han),焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)金(jin)(jin)屬(shu)中(zhong)鐵(tie)的(de)(de)質量(liang)分(fen)數又(you)較(jiao)低(di)時(如0.2%~1.1%),生產(chan)實踐證明(ming)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)的(de)(de)抗裂(lie)性能(neng)(neng)較(jiao)差(cha);焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)金(jin)(jin)屬(shu)中(zhong)鐵(tie)的(de)(de)質量(liang)分(fen)數增加到10%~43%時,焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)具有(you)最高的(de)(de)抗熱裂(lie)性能(neng)(neng);但是(shi)進(jin)一(yi)步提高焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)金(jin)(jin)屬(shu)中(zhong)鐵(tie)的(de)(de)含量(liang),其(qi)抗裂(lie)性能(neng)(neng)卻(que)迅速下降。
2. 熱影響(xiang)滲透裂(lie)紋
不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)與銅(tong)(tong)及(ji)銅(tong)(tong)合(he)金焊(han)接(jie)(jie)時(shi),在(zai)與液(ye)態銅(tong)(tong)及(ji)銅(tong)(tong)合(he)金相(xiang)接(jie)(jie)觸的(de)(de)鋼(gang)中,易產(chan)生(sheng)滲(shen)(shen)透(tou)(tou)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)。滲(shen)(shen)透(tou)(tou)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)是(shi)(shi)指低(di)熔(rong)合(he)金融體(ti)向固(gu)態合(he)金的(de)(de)縫(feng)隙甚至晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)滲(shen)(shen)透(tou)(tou),使之(zhi)(zhi)喪失應變能力(li)而導致的(de)(de)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)。在(zai)高溫(wen)時(shi)形(xing)成(cheng)的(de)(de)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)可(ke)能以單條出現,也(ye)可(ke)能是(shi)(shi)沿晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)呈(cheng)網(wang)狀分布,其(qi)長(chang)度(du)(du)在(zai)幾微(wei)(wei)(wei)(wei)米(mi)到幾十微(wei)(wei)(wei)(wei)米(mi)之(zhi)(zhi)間。不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)與銅(tong)(tong)及(ji)銅(tong)(tong)合(he)金焊(han)接(jie)(jie)時(shi),不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)熱影響(xiang)區之(zhi)(zhi)所以產(chan)生(sheng)滲(shen)(shen)透(tou)(tou)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)是(shi)(shi)液(ye)態銅(tong)(tong)及(ji)銅(tong)(tong)合(he)金對鋼(gang)的(de)(de)滲(shen)(shen)透(tou)(tou)作(zuo)用(yong)和(he)(he)焊(han)接(jie)(jie)應力(li)共同作(zuo)用(yong)的(de)(de)結(jie)果。在(zai)實(shi)際(ji)的(de)(de)工程金屬中常(chang)存在(zai)一(yi)些微(wei)(wei)(wei)(wei)小的(de)(de)缺陷,以條狀(實(shi)為片狀)夾雜、分層之(zhi)(zhi)類居多,接(jie)(jie)近于微(wei)(wei)(wei)(wei)觀裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)口(kou)。處于液(ye)體(ti)狀態的(de)(de)銅(tong)(tong)及(ji)銅(tong)(tong)合(he)金,如(ru)果固(gu)相(xiang)鋼(gang)的(de)(de)微(wei)(wei)(wei)(wei)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)口(kou)(或晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie))表(biao)面(mian)是(shi)(shi)活(huo)性的(de)(de),則(ze)會浸潤到微(wei)(wei)(wei)(wei)觀裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)口(kou)的(de)(de)表(biao)面(mian),并通過(guo)毛細管效應,慢(man)慢(man)向微(wei)(wei)(wei)(wei)觀裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)口(kou)中滲(shen)(shen)透(tou)(tou)。在(zai)整個(ge)滲(shen)(shen)透(tou)(tou)過(guo)程中,也(ye)伴隨(sui)著鋼(gang)在(zai)銅(tong)(tong)及(ji)銅(tong)(tong)合(he)金液(ye)體(ti)中溶(rong)解度(du)(du)的(de)(de)增(zeng)加和(he)(he)銅(tong)(tong)沿鋼(gang)晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)的(de)(de)擴散過(guo)程。進入微(wei)(wei)(wei)(wei)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)口(kou)中的(de)(de)銅(tong)(tong)及(ji)銅(tong)(tong)合(he)金沿晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)的(de)(de)滲(shen)(shen)透(tou)(tou),在(zai)微(wei)(wei)(wei)(wei)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)口(kou)中產(chan)生(sheng)一(yi)個(ge)附加應力(li),另一(yi)方(fang)面(mian)焊(han)縫(feng)從冷(leng)卻(que)瞬間開(kai)始,在(zai)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)中就出現拉伸應力(li),并且這種應力(li)隨(sui)著不(bu)斷(duan)冷(leng)卻(que)而增(zeng)加。微(wei)(wei)(wei)(wei)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)口(kou)在(zai)這兩(liang)種應力(li)作(zuo)用(yong)下,最后(hou)發展成(cheng)為熱影響(xiang)區滲(shen)(shen)透(tou)(tou)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋(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(tong)焊絲中含錫(xi),其滲透(tou)(tou)力更強;而鎳則有減弱銅(tong)對鋼滲透(tou)(tou)力的作用。
二(er)、焊接方法(fa)
不銹鋼與(yu)銅及銅合金熔焊的方法有焊條電弧焊、埋弧焊和氣體保護焊等。
1. 焊條(tiao)電(dian)弧焊
a. 焊(han)條的選擇(ze)
焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)(tiao)的(de)(de)選(xuan)(xuan)用(yong)對(dui)防止焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭產(chan)生熱裂紋(wen),確(que)保焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)構件的(de)(de)質量(liang)關系很大。不(bu)(bu)銹(xiu)鋼與(yu)銅(tong)(tong)及(ji)銅(tong)(tong)合(he)金(jin)(jin)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)時,銅(tong)(tong)是(shi)(shi)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)形成元素(su),若選(xuan)(xuan)用(yong)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)(tiao),其焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)仍(reng)為奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)組織(zhi),結(jie)晶時晶粒之間(jian)(jian)存有(you)(you)(you)一薄(bo)層的(de)(de)低(di)(di)熔點液(ye)態(tai)(tai)銅(tong)(tong)及(ji)低(di)(di)熔共晶體(ti)(ti)(Ni+NiS),易引起裂紋(wen),不(bu)(bu)宜(yi)采用(yong)。選(xuan)(xuan)用(yong)蒙(meng)乃爾(er)型(xing)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)(tiao)[w(Ni)為70%,w(Cr)為(Ni+NiS)30%]時,由于焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中(zhong)(zhong)(zhong)含(han)鎳(nie)(nie)量(liang)較(jiao)高,能(neng)增加銅(tong)(tong)在奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)溶解度(du),從而(er)可(ke)(ke)(ke)降(jiang)低(di)(di)銅(tong)(tong)的(de)(de)有(you)(you)(you)害作(zuo)用(yong),熱裂紋(wen)傾向可(ke)(ke)(ke)以(yi)減小。但(dan)是(shi)(shi)晶粒間(jian)(jian)仍(reng)有(you)(you)(you)少量(liang)的(de)(de)低(di)(di)熔點銅(tong)(tong),因此(ci)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭還有(you)(you)(you)可(ke)(ke)(ke)能(neng)產(chan)生熱裂紋(wen);選(xuan)(xuan)用(yong)T107(ECu型(xing))和T237(ECuAl-C型(xing))焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)(tiao)進行(xing)施(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han),熔池中(zhong)(zhong)(zhong)銅(tong)(tong)含(han)量(liang)較(jiao)高,結(jie)晶時奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)晶粒間(jian)(jian)低(di)(di)熔點銅(tong)(tong)液(ye)較(jiao)多,有(you)(you)(you)一定愈合(he)作(zuo)用(yong)。因此(ci)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)熱裂紋(wen)傾向也較(jiao)小,但(dan)熔入(ru)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)鐵和鉻等合(he)金(jin)(jin)元素(su)使焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)(jin)屬(shu)硬(ying)度(du)提(ti)高,韌(ren)性(xing)下降(jiang),在不(bu)(bu)銹(xiu)鋼母材側的(de)(de)近(jin)縫(feng)(feng)區中(zhong)(zhong)(zhong)仍(reng)有(you)(you)(you)可(ke)(ke)(ke)能(neng)產(chan)生滲透裂紋(wen)。因此(ci),該焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)(tiao)只(zhi)適用(yong)于對(dui)力(li)學(xue)(xue)性(xing)能(neng)要求不(bu)(bu)高的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)構件,通(tong)常(chang)可(ke)(ke)(ke)作(zuo)為角接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)和塔(ta)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭使用(yong),也可(ke)(ke)(ke)以(yi)在中(zhong)(zhong)(zhong)等厚度(du)的(de)(de)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼與(yu)銅(tong)(tong)及(ji)銅(tong)(tong)合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)對(dui)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭中(zhong)(zhong)(zhong)使用(yong)。選(xuan)(xuan)用(yong)純鎳(nie)(nie)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)(tiao)是(shi)(shi)比較(jiao)理想的(de)(de),因為鎳(nie)(nie)在液(ye)態(tai)(tai)或固態(tai)(tai)均可(ke)(ke)(ke)與(yu)銅(tong)(tong)無限互溶,所(suo)以(yi)能(neng)消除銅(tong)(tong)的(de)(de)有(you)(you)(you)害作(zuo)用(yong),可(ke)(ke)(ke)有(you)(you)(you)效地防止裂紋(wen)的(de)(de)產(chan)生,提(ti)高焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭的(de)(de)力(li)學(xue)(xue)性(xing)能(neng),適用(yong)于不(bu)(bu)同(tong)位置的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie),可(ke)(ke)(ke)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)各種不(bu)(bu)同(tong)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭,材料(liao)厚度(du)不(bu)(bu)小于1.5mm的(de)(de)材料(liao)均能(neng)施(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han),但(dan)該種焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)(tiao)價格昂(ang)貴。
上面介(jie)紹的只是用一種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)焊(han)條焊(han)接(jie)(jie)兩(liang)(liang)種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬的情(qing)況(kuang)。但實際情(qing)況(kuang)要復雜一些(xie)。由(you)于銅及(ji)銅合(he)金(jin)(jin)的種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)類繁多,母材(cai)中某(mou)些(xie)合(he)金(jin)(jin)元素(su)過(guo)(guo)渡(du)(du)(du)到(dao)焊(han)縫后效果往(wang)往(wang)難以預(yu)測,常常使焊(han)接(jie)(jie)性變差。在(zai)(zai)這種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)情(qing)況(kuang)下(xia)可采用下(xia)列(lie)兩(liang)(liang)種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)方法:在(zai)(zai)銅及(ji)銅合(he)金(jin)(jin)上,或在(zai)(zai)不(bu)銹鋼上,或同時在(zai)(zai)兩(liang)(liang)種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)母材(cai)上堆(dui)焊(han)過(guo)(guo)渡(du)(du)(du)層(見(jian)圖5-34a過(guo)(guo)渡(du)(du)(du)層接(jie)(jie)頭),然后進行焊(han)接(jie)(jie);另一種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)方法是選擇(ze)一種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)與(yu)這兩(liang)(liang)種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)都有良好(hao)焊(han)接(jie)(jie)性的過(guo)(guo)渡(du)(du)(du)件(jian)(見(jian)圖5-34b),然后通過(guo)(guo)過(guo)(guo)渡(du)(du)(du)件(jian)分(fen)別(bie)選用不(bu)同的焊(han)條將(jiang)這兩(liang)(liang)種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬焊(han)接(jie)(jie)起來。
介紹(shao)一組不銹(xiu)鋼與銅及(ji)銅合金的焊(han)條電弧焊(han)的焊(han)接(jie)參數見(jian)表5-83。可選蒙乃爾型焊(han)條[w(Ni)為(wei)(wei)70%,w(Cr)為(wei)(wei)30%]或銅焊(han)條(T237)。
b. 焊接工(gong)藝
焊(han)前應認真(zhen)清(qing)理被焊(han)處(chu),徹底清(qing)除油污、雜質及(ji)氧化物,使不銹鋼和銅及(ji)銅合金的(de)待(dai)焊(han)表面露(lu)出金屬光澤。
由于銅的導熱性比不(bu)(bu)銹鋼好,若(ruo)對(dui)這兩(liang)種(zhong)材料(liao)進行焊(han)(han)前(qian)預熱,其預熱溫度(du)(du)將有(you)所不(bu)(bu)同。例如(ru),不(bu)(bu)銹鋼焊(han)(han)前(qian)預熱溫度(du)(du)若(ruo)為300~350℃,銅及(ji)銅合金的預熱溫度(du)(du)要提高到400~450℃,才有(you)可能保(bao)證(zheng)兩(liang)種(zhong)金屬(shu)在焊(han)(han)接熔池中溫度(du)(du)差不(bu)(bu)大(da)。預熱方式可采用爐(lu)加熱或氣體火焰加熱。
焊(han)(han)接不銹鋼(gang)與(yu)銅及(ji)銅合金時,為(wei)了使電弧穩定燃燒,通常采用(yong)直流反極性短弧焊(han)(han)方式進行施焊(han)(han)。
不(bu)銹鋼(gang)鋼(gang)管(guan)與純(chun)銅(tong)銅(tong)管(guan)焊(han)(han)(han)接(jie)時(shi)(shi),若(ruo)被焊(han)(han)(han)工件(jian)不(bu)轉動,可(ke)采用爬坡滅弧焊(han)(han)(han);若(ruo)被焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)件(jian)可(ke)以轉動,則(ze)采用下坡焊(han)(han)(han)。最(zui)后焊(han)(han)(han)到焊(han)(han)(han)道起(qi)(qi)點接(jie)頭處,先將(jiang)電(dian)弧稍稍抬起(qi)(qi),吹掉起(qi)(qi)弧端(duan)覆蓋的(de)(de)熔渣,隨后壓低電(dian)弧超過引弧端(duan)的(de)(de)一(yi)(yi)個熔池的(de)(de)長度,再將(jiang)電(dian)弧向回拉(la),以填滿(man)弧坑。當不(bu)銹鋼(gang)管(guan)與純(chun)銅(tong)管(guan)焊(han)(han)(han)接(jie)時(shi)(shi),將(jiang)2/3的(de)(de)熔池面(mian)積(ji)控(kong)制在不(bu)銹鋼(gang)管(guan)一(yi)(yi)側,即可(ke)保證(zheng)良(liang)好的(de)(de)焊(han)(han)(han)縫(feng)成形;這兩(liang)種金屬(shu)的(de)(de)管(guan)子與管(guan)子或者板(ban)與板(ban)的(de)(de)對接(jie)焊(han)(han)(han)時(shi)(shi),熔池控(kong)制在接(jie)頭中間即可(ke)。
為(wei)了防止焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭產(chan)生(sheng)裂紋和(he)變形(xing),焊(han)后需要進行緩冷處理,以減緩焊(han)后應(ying)(ying)變應(ying)(ying)力的(de)增長速率。每(mei)焊(han)完一道(dao)焊(han)縫(feng),要立即錘擊焊(han)縫(feng)周圍(wei),以消除焊(han)接(jie)(jie)殘余應(ying)(ying)力,以防止下一道(dao)焊(han)縫(feng)的(de)開裂傾向;同時還(huan)能提高焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的(de)致密性。
2. 埋弧焊
為了防止焊(han)接接頭產生裂(lie)紋和氣孔,應采取下述(shu)工藝措施(shi):
a. 焊(han)接之前(qian)要徹底清除待(dai)焊(han)處(chu)的接頭(tou)、坡口兩側及焊(han)絲表面的氧化物及雜質,清理后用丙酮清洗干凈。
b. 板厚(hou)8~16mm的(de)材料,焊(han)前應開(kai)70°坡口(kou),銅母材側(ce)開(kai)40°坡口(kou);在不(bu)銹鋼母材側(ce)開(kai)30°坡口(kou)。為了(le)防止焊(han)穿和(he)實現單面(mian)焊(han)雙面(mian)成形,待焊(han)接頭(tou)的(de)背(bei)面(mian)應加焊(han)劑襯(chen)墊(dian)(dian)或銅襯(chen)墊(dian)(dian)(銅襯(chen)墊(dian)(dian)需(xu)用水強(qiang)制(zhi)冷卻),如圖(tu)5-35所示(shi)。另外,也可以采用最近(jin)出現的(de)新型熱(re)固(gu)性焊(han)劑襯(chen)墊(dian)(dian),圖(tu)5-36為該襯(chen)墊(dian)(dian)結構(gou)示(shi)意圖(tu)。
c. 選(xuan)用(yong)合理的焊劑和焊絲。通常采用(yong)HJ431焊劑或HJ430焊劑,焊前必須烘干,烘干溫度為200℃,烘干時間(jian)為2h。
采用(yong)奧氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)焊(han)(han)(han)絲,施焊(han)(han)(han)后焊(han)(han)(han)縫(feng)金屬(shu)為奧氏(shi)體(ti)組織(zhi),從(cong)銅母材(cai)側(ce)熔入焊(han)(han)(han)縫(feng)中(zhong)(zhong)的低(di)熔點銅液聚集(ji)在(zai)奧氏(shi)體(ti)晶粒(li)(li)之間(jian),易(yi)使焊(han)(han)(han)縫(feng)形成(cheng)裂紋。采用(yong)銅絲或鎳絲作為填(tian)充材(cai)料,熔池中(zhong)(zhong)含有大量(liang)銅和鎳,結晶時奧氏(shi)體(ti)晶粒(li)(li)間(jian)銅或鎳較多,有一定愈合作用(yong),所以(yi)熱裂紋傾向很小。在(zai)焊(han)(han)(han)接生產現場,采用(yong)純銅焊(han)(han)(han)絲,在(zai)坡(po)口中(zhong)(zhong)填(tian)放純鎳焊(han)(han)(han)絲或鎳銅焊(han)(han)(han)絲,可獲得優(you)質的焊(han)(han)(han)接接頭。
d. 選(xuan)擇合適(shi)的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)熱(re)輸(shu)入(ru)(ru)進行施(shi)焊(han)(han)。由于(yu)銅(tong)的(de)導熱(re)性(xing)能好(hao),采用較(jiao)小的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)熱(re)輸(shu)入(ru)(ru)施(shi)焊(han)(han),在銅(tong)母(mu)材側(ce)容易產生(sheng)大(da)量氣孔和未焊(han)(han)透、未熔合等缺陷,所以需要(yao)采用較(jiao)大(da)的(de)熱(re)輸(shu)入(ru)(ru)進行焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)。用埋弧焊(han)(han)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)18-8型不銹鋼板與(yu)純銅(tong)板對接(jie)(jie)(jie)焊(han)(han)的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)參數見表(biao)5-84。在焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)過(guo)程中,焊(han)(han)絲偏(pian)向銅(tong)母(mu)材一側(ce),偏(pian)離焊(han)(han)縫中心線(xian)的(de)距(ju)離為(wei)5~6mm。
注:焊(han)接時采用HJ431焊(han)劑,焊(han)絲(si)為(wei)T2;在坡(po)口中(zhong)填加(jia)直(zhi)徑2mm的鎳絲(si)1~2根。
3. 氣(qi)體保護焊
由于氬氣保護可靠(kao),熔池(chi)金(jin)屬不易發生氧化,用氬弧焊焊接不銹(xiu)鋼與(yu)銅(tong)及銅(tong)合金(jin)時,其焊接接頭質量很高。重要的(de)焊接結構均選用此焊接方法。
氬弧(hu)焊時(shi),為(wei)了提高生產效率和防止(zhi)焊縫出現缺陷,應注意下述事項:
a. 焊接(jie)時應(ying)在引弧板(ban)上引燃電(dian)(dian)弧,電(dian)(dian)弧引燃后應(ying)迅速(su)移到(dao)銅(tong)母材側進(jin)行局部預(yu)熱(re)(re),預(yu)熱(re)(re)溫度為300~400℃,預(yu)熱(re)(re)時要通入氬氣保護(hu),以防氧化。
b. 采用短(duan)弧(hu)(hu)焊,電弧(hu)(hu)中心要偏向(xiang)銅(tong)母(mu)材約(yue)2~4mm,使(shi)不銹鋼與銅(tong)受熱(re)均(jun)勻,以防止(zhi)不銹鋼一側(ce)受熱(re)過(guo)多而產(chan)生燒穿、咬(yao)邊或(huo)銅(tong)母(mu)材受熱(re)溫度(du)不足而發生未(wei)(wei)焊透(tou)和未(wei)(wei)熔合等缺陷。
c. 焊(han)接結束(shu)時,由于電弧熱作用(yong)已有較長時間的積累(lei)效應,熔池溫度高,應提(ti)高焊(han)接速度,并(bing)要注意填(tian)滿弧坑。
d. 焊(han)(han)(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)(han)(han)縫氧化。不銹鋼與銅(tong)(tong)及銅(tong)(tong)合金的氬(ya)弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)參數,可(ke)參照氬(ya)弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)單獨(du)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)銅(tong)(tong)及銅(tong)(tong)合金的焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)參數。表5-85為(wei)用手工鎢極氬(ya)弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)純銅(tong)(tong)板對(dui)接(jie)接(jie)頭的焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)參數。焊(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)可(ke)選用ERNi-1、ERNiCrFe-5、ERNi-CrFe-7和ERNiCr-3等型號。
注:板厚(hou)4~10mm開(kai)70°形坡(po)口,鈍邊(bian)為1.5mm。