文档介绍：申报焊工高级技师论文紫铜与低碳钢的熔化极氧弧焊刘福北京化工机械有限公司2011年2月1口目录二紫铜与低碳钢的焊接分析1难溶合及易变形2易产生裂纹3气孔三紫铜与低碳钢的焊接工艺要点1焊接材料的选择2坡口形式的选择3坡口清理4工件预热5焊接6焊后保温四焊接检验1拉伸试验2金相检验五结论紫铜与低碳钢的熔化极氧弧焊摘要:通过紫铜与低碳钢的熔化极***弧焊的生产实践,对铜钢焊接易产生裂纹,未溶合和气孔等缺陷进行了试验分析,并采用了合理的焊接工艺,提高了焊接接头的力学性能,保证了工件质量。一刖舌紫铜具有优良的到点和导热性能,因而在很多领域都得到了广泛的应用。为了节约有色金属铜,降低成本,常常在结构件的关键部位采用紫铜,而其他部位则采用成本低廉的低碳钢材料。这种结构多数采用焊接方式,紫铜与低碳钢的焊接质量相对整体结构来说也变得尤为重要。在众多焊接方式中,熔化极氧弧焊以其电弧热量集中,高效,焊接质量好等优点,而被广泛采用。二紫铜与低碳钢的焊接性分析1难熔合及易变形由表1看出,铜与钢的导热系数,线胀系数和收缩率差异较大,这对保证铜与钢的焊接质量非常不利。表1铜与铁的物理性能的比较金属导热系数W/(m•k)20°C 100°C线胀系数(20-100)/1000000摄氏度分之一收缩率%,20°C时铜的导热系数比铁大七倍多,100°C大十一倍多。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。铁与铜在液态下完全不互溶,只能呈机械混合状态,这是焊接时的最大难点,只有机械式互相结合,而无冶金结合。铜的线胀系数和收缩率也比较大。铜的线胀系数比铁大15%,而收缩率比铁大一倍以上。焊接时,如工件刚度不大,乂无防止变形的措施,必然会产生较大的变形。当工件刚度很大时,由于变形受阻会产生很大的焊接应力。2易产生裂纹在铜与钢的焊接时,在焊缝金属晶粒间存在低熔点共晶,如(Cu+Cu20)共晶体(共晶温度为1065°C,低于铜的熔点)等。在结晶后期,这些共晶体以液态形式分布在固态a铜的晶粒边界,割断了固体晶粒的联系,使晶粒间的结合力受到削弱,使焊缝金属的塑性显著下降,再加上铜与钢的线胀系数和收缩率差异较大,在焊缝冷却过程中将产生较大的焊接应力。因此,当铜钢焊缝强度,塑性显著下降,并且焊件中存在内应力时,就在接头的脆弱部位形成热裂纹。3气孔铜与钢焊接时,焊缝中常会出现气孔。基于对铜钢焊接性的分析,制定合理的焊接工艺是保证铜钢焊接质量的前提,遵守操作规程才能使铜钢焊接接头质量得以保证。三 紫铜与低碳钢的焊接工艺要点(以环缝焊接为例)1焊接材料的选择铜钢熔化极***弧焊常用焊税牌号为HS201,焊接接头可获得满意的力学性能。2坡口形式的选择总结多年生产经验,铜钢焊接坡口形式有以下5种可供选择。图1铜钢焊接的坡口形式曾对以上5种坡口形式进行对比试验,图Id应是首选的坡口形式。3坡口清理用机械法或者化学法去除坡口表面及两侧(约30mm以内)的油污,水分,氧化物及其他夹杂物,使其露出金属光泽。尤其是钢侧锈蚀必须清理干净,以杜绝由于锈蚀造成的未溶合缺陷的产生。4工件预热铜钢焊1妾前必须对紫铜件进行预热。由于紫铜工件越大,散热越快。因此,预热温度应遵循随工件越大,预热温度越高的原则,一般的预热温度以从600 700°C为宜