銅與不鏽鋼的焊接技術操作

2021-02-20 焊接技術交流站

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一,概述

銅與不鏽鋼的焊接情況經常遇到,焊接有一定難度,主要表現為:它門焊接時對銅的滲透裂紋十分敏感,為防止滲透裂紋產生,首先要合理選擇合理工藝,選擇小的焊接線能量;其次是選擇合適的填充材料,控制易產生低熔共晶的元素,如：S、P、O等，向焊縫中加入Al、Si、Mn、V、Mo、Ni等元素。

二，焊接方法

手工電弧焊


銅與不鏽鋼採用手工電弧焊時，注意如果選擇奧氏體不鏽鋼焊條容易引起熱裂紋；最好選擇鎳-銅焊條（70%鎳＋30%銅），或者鎳基合金焊條，還可用銅焊條（T237);施焊時採用小直徑小電流快速焊不擺動的焊接工藝，並且使電弧偏向銅一側，以免產生滲透裂紋，焊接工藝參數見圖1。

埋弧焊


銅與不鏽鋼採用埋弧焊時作主要的問題是裂紋和氣孔;焊前要嚴格清理焊件及焊絲表面，8～10mm厚的焊件，一般開70°V形坡口，純銅一側的破角度為40°，不鏽鋼（1Cr18Ni9Ti)一側的坡口角度為30°，焊劑採用HJ431或HJ430(200℃烘2h），焊絲一般選用銅焊絲，並在坡口內放置1～3根鎳絲或鎳-銅合金絲；選擇較大的焊接線能量，並使用冷卻水式銅寸墊，焊絲指向銅一側，並距坡口中心5～6mm，常見純銅與不鏽鋼埋弧焊的工藝參數見圖2。

鎢極氬弧焊（TIG）


銅及其合金與與不鏽鋼採用鎢極氬弧焊時，可獲得良好的焊接接頭，但要掌握恰當的工藝才能得到滿意的效果；它們焊接的接頭形式基本形坡口上有對接和角接兩種，銅一側不開坡口，不鏽鋼一側最好開半個V坡口。

施焊前清理焊件表面，正反面塗上熔劑（70%H3BO3，21%Na2B4O2,9%CaF2），烘乾後施焊，焊絲儘量用蒙乃爾合金（70%Ni,30%Cu),或含矽鋁的銅合金焊絲，如：HS221，QAl9-2，QAl9-4，QSi3-1，QSn4-3等；TIG焊接時鎢極電弧偏向銅一側距離坡口中心約為5～8mm,以控制不鏽鋼的熔化量；焊材大多選銅焊絲或銅-鎳焊絲，也可選含鋁的青銅焊絲，這是為了改善焊縫金屬的力學性能及防止銅的滲透裂紋；通常採用快速焊，不擺動的手法；當採用氬弧焊-釺焊的工藝，儘量減少不鏽鋼一側的熔化量，相當於對不鏽鋼來說是一種釺焊連接，而對銅一側來說是熔焊連接。黃銅與不鏽鋼TIG焊的工藝參數見圖3。

氣焊


銅與不鏽鋼採用氣焊時，由於氣焊火焰溫度不如電弧溫度高，可能會使兩側母材因熔點不同而造成熔化不均，熱影響區變寬，變形加大，甚至未熔合等現象；在焊接純銅與18-8不鏽鋼時，通常選用HSCuZn-2,HSCuZn3,HSCuZnNi等焊絲，並用301焊粉（銅焊粉）或硼砂以中性焰施焊；如焊縫較長，焊前可在不鏽鋼一側坡口面上先堆焊一層黃銅，然後再焊接。

釺焊


銅與不鏽鋼採用釺焊時，採用的釺料主要是銀基釺料,如HL302,HL309,HL312等,工藝方法與一般釺焊相似,要注意的是不鏽鋼一側溫度不能太高,加熱時熱源偏向銅一側。

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