一、焊(han)接性(xing)
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. 焊縫裂紋
不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)與(yu)銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)及銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)合(he)(he)金(jin)(jin)焊(han)接時(shi),焊(han)縫(feng)中(zhong)(zhong)產(chan)(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)屬于熱裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)。產(chan)(chan)生(sheng)焊(han)縫(feng)熱裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)的(de)(de)(de)原因在(zai)于,不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)與(yu)銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)及銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)合(he)(he)金(jin)(jin)熔(rong)(rong)合(he)(he)的(de)(de)(de)合(he)(he)金(jin)(jin)體系(xi)成分(fen)復雜,還含有(you)硫、磷、氧等多種雜質,因而在(zai)熔(rong)(rong)池結(jie)(jie)晶(jing)過程易出(chu)現低(di)熔(rong)(rong)共(gong)晶(jing)體,包括Ni+NiS之類(其(qi)熔(rong)(rong)點溫(wen)度(du)為(wei)(wei)625℃),削弱了高(gao)(gao)溫(wen)時(shi)的(de)(de)(de)晶(jing)間(jian)結(jie)(jie)合(he)(he)能力。眾所周知,不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)與(yu)銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)及銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)熱物理性能差異(yi)很大(da),見(jian)表(biao)5-82。從表(biao)中(zhong)(zhong)可以(yi)看(kan)出(chu),不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)和(he)銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)及銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)線脹系(xi)數(shu)(shu)大(da),因而焊(han)后的(de)(de)(de)收縮應(ying)變(bian)力大(da),這是形成裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)傾向在(zai)的(de)(de)(de)又一個原因。此外,無論(lun)碳(tan)鋼(gang)(gang)、還是不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang),都與(yu)銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)及銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)熱導率(lv)相(xiang)差較大(da),因此在(zai)焊(han)接過程中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)場(chang)不(bu)(bu)(bu)(bu)對稱(cheng),因而應(ying)變(bian)、應(ying)力場(chang)也不(bu)(bu)(bu)(bu)對稱(cheng),也可能對焊(han)接接頭產(chan)(chan)生(sheng)裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)有(you)影響。當(dang)以(yi)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)或銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)及銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)合(he)(he)金(jin)(jin)為(wei)(wei)填(tian)充材料直(zhi)接熔(rong)(rong)焊(han),焊(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬中(zhong)(zhong)鐵(tie)的(de)(de)(de)質量分(fen)數(shu)(shu)又較低(di)時(shi)(如0.2%~1.1%),生(sheng)產(chan)(chan)實踐證明焊(han)縫(feng)的(de)(de)(de)抗(kang)裂(lie)(lie)性能較差;焊(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬中(zhong)(zhong)鐵(tie)的(de)(de)(de)質量分(fen)數(shu)(shu)增(zeng)加(jia)到10%~43%時(shi),焊(han)縫(feng)具(ju)有(you)最高(gao)(gao)的(de)(de)(de)抗(kang)熱裂(lie)(lie)性能;但是進一步提(ti)高(gao)(gao)焊(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬中(zhong)(zhong)鐵(tie)的(de)(de)(de)含量,其(qi)抗(kang)裂(lie)(lie)性能卻迅速下降。

2. 熱影(ying)響滲透裂紋
不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)與(yu)(yu)銅(tong)(tong)及(ji)銅(tong)(tong)合(he)(he)金(jin)焊(han)(han)(han)接時(shi),在(zai)與(yu)(yu)液(ye)態(tai)銅(tong)(tong)及(ji)銅(tong)(tong)合(he)(he)金(jin)相接觸的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)中,易產(chan)生(sheng)滲(shen)透(tou)裂(lie)(lie)(lie)紋。滲(shen)透(tou)裂(lie)(lie)(lie)紋是指低熔合(he)(he)金(jin)融體(ti)(ti)向(xiang)固態(tai)合(he)(he)金(jin)的(de)(de)(de)(de)縫隙甚至晶(jing)界(jie)(jie)滲(shen)透(tou),使之(zhi)(zhi)喪失應(ying)變(bian)能(neng)(neng)力(li)而導致的(de)(de)(de)(de)裂(lie)(lie)(lie)紋。在(zai)高溫時(shi)形成的(de)(de)(de)(de)裂(lie)(lie)(lie)紋可能(neng)(neng)以單條(tiao)出(chu)現,也可能(neng)(neng)是沿(yan)(yan)晶(jing)界(jie)(jie)呈網(wang)狀(zhuang)分(fen)布,其(qi)長度在(zai)幾微(wei)米到幾十微(wei)米之(zhi)(zhi)間。不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)與(yu)(yu)銅(tong)(tong)及(ji)銅(tong)(tong)合(he)(he)金(jin)焊(han)(han)(han)接時(shi),不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)熱(re)影響區之(zhi)(zhi)所以產(chan)生(sheng)滲(shen)透(tou)裂(lie)(lie)(lie)紋是液(ye)態(tai)銅(tong)(tong)及(ji)銅(tong)(tong)合(he)(he)金(jin)對鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)滲(shen)透(tou)作(zuo)用和焊(han)(han)(han)接應(ying)力(li)共同作(zuo)用的(de)(de)(de)(de)結(jie)果。在(zai)實(shi)際的(de)(de)(de)(de)工程(cheng)金(jin)屬中常存在(zai)一(yi)(yi)些微(wei)小的(de)(de)(de)(de)缺陷,以條(tiao)狀(zhuang)(實(shi)為片狀(zhuang))夾(jia)雜、分(fen)層(ceng)之(zhi)(zhi)類(lei)居多,接近(jin)于微(wei)觀(guan)裂(lie)(lie)(lie)口(kou)(kou)。處于液(ye)體(ti)(ti)狀(zhuang)態(tai)的(de)(de)(de)(de)銅(tong)(tong)及(ji)銅(tong)(tong)合(he)(he)金(jin),如果固相鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)微(wei)裂(lie)(lie)(lie)口(kou)(kou)(或晶(jing)界(jie)(jie))表面(mian)是活性的(de)(de)(de)(de),則會(hui)浸潤到微(wei)觀(guan)裂(lie)(lie)(lie)口(kou)(kou)的(de)(de)(de)(de)表面(mian),并通過(guo)毛細管效應(ying),慢慢向(xiang)微(wei)觀(guan)裂(lie)(lie)(lie)口(kou)(kou)中滲(shen)透(tou)。在(zai)整個滲(shen)透(tou)過(guo)程(cheng)中,也伴(ban)隨著(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)銅(tong)(tong)及(ji)銅(tong)(tong)合(he)(he)金(jin)液(ye)體(ti)(ti)中溶解(jie)度的(de)(de)(de)(de)增加和銅(tong)(tong)沿(yan)(yan)鋼(gang)(gang)(gang)晶(jing)界(jie)(jie)的(de)(de)(de)(de)擴(kuo)散過(guo)程(cheng)。進入微(wei)裂(lie)(lie)(lie)口(kou)(kou)中的(de)(de)(de)(de)銅(tong)(tong)及(ji)銅(tong)(tong)合(he)(he)金(jin)沿(yan)(yan)晶(jing)界(jie)(jie)的(de)(de)(de)(de)滲(shen)透(tou),在(zai)微(wei)裂(lie)(lie)(lie)口(kou)(kou)中產(chan)生(sheng)一(yi)(yi)個附(fu)加應(ying)力(li),另(ling)一(yi)(yi)方面(mian)焊(han)(han)(han)縫從冷卻(que)瞬間開始,在(zai)焊(han)(han)(han)接接頭中就出(chu)現拉伸(shen)應(ying)力(li),并且這種應(ying)力(li)隨著(zhu)不(bu)(bu)斷冷卻(que)而增加。微(wei)裂(lie)(lie)(lie)口(kou)(kou)在(zai)這兩種應(ying)力(li)作(zuo)用下,最后(hou)發展(zhan)成為熱(re)影響區滲(shen)透(tou)裂(lie)(lie)(lie)紋。
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,其滲透(tou)力更強;而鎳則有(you)減弱(ruo)銅(tong)對鋼(gang)滲透(tou)力的作(zuo)用(yong)。
二、焊接方法
不(bu)銹鋼與銅及銅合金(jin)熔焊的方法(fa)有焊條電弧焊、埋(mai)弧焊和氣體保護焊等(deng)。
1. 焊條電弧焊
a. 焊條的選擇
焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)的(de)(de)(de)(de)(de)選(xuan)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)對(dui)(dui)防止焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)產生熱裂(lie)紋,確保焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)構(gou)件的(de)(de)(de)(de)(de)質量關系很大。不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)與(yu)銅(tong)(tong)(tong)及銅(tong)(tong)(tong)合(he)(he)金(jin)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)時(shi),銅(tong)(tong)(tong)是(shi)奧(ao)(ao)(ao)氏體形成元(yuan)素,若選(xuan)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)奧(ao)(ao)(ao)氏體不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao),其(qi)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)仍(reng)為(wei)(wei)(wei)(wei)奧(ao)(ao)(ao)氏體組織,結晶(jing)(jing)(jing)時(shi)晶(jing)(jing)(jing)粒之(zhi)間存有一(yi)薄層的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)熔(rong)(rong)點液(ye)態(tai)銅(tong)(tong)(tong)及低(di)熔(rong)(rong)共晶(jing)(jing)(jing)體(Ni+NiS),易引(yin)起裂(lie)紋,不(bu)(bu)(bu)(bu)宜采用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)。選(xuan)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)蒙乃爾型(xing)焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)[w(Ni)為(wei)(wei)(wei)(wei)70%,w(Cr)為(wei)(wei)(wei)(wei)(Ni+NiS)30%]時(shi),由于(yu)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)中(zhong)含(han)鎳量較(jiao)高(gao)(gao),能(neng)增(zeng)加(jia)銅(tong)(tong)(tong)在(zai)奧(ao)(ao)(ao)氏體中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)溶(rong)解(jie)度(du)(du),從而(er)可(ke)(ke)(ke)降(jiang)低(di)銅(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)有害(hai)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong),熱裂(lie)紋傾向可(ke)(ke)(ke)以(yi)減小。但是(shi)晶(jing)(jing)(jing)粒間仍(reng)有少量的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)熔(rong)(rong)點銅(tong)(tong)(tong),因此(ci)(ci)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)還有可(ke)(ke)(ke)能(neng)產生熱裂(lie)紋;選(xuan)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)T107(ECu型(xing))和T237(ECuAl-C型(xing))焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)進行(xing)施焊(han)(han)(han)(han)(han),熔(rong)(rong)池中(zhong)銅(tong)(tong)(tong)含(han)量較(jiao)高(gao)(gao),結晶(jing)(jing)(jing)時(shi)奧(ao)(ao)(ao)氏體晶(jing)(jing)(jing)粒間低(di)熔(rong)(rong)點銅(tong)(tong)(tong)液(ye)較(jiao)多,有一(yi)定愈合(he)(he)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)。因此(ci)(ci)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)熱裂(lie)紋傾向也較(jiao)小,但熔(rong)(rong)入焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)鐵和鉻等(deng)合(he)(he)金(jin)元(yuan)素使焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)屬硬度(du)(du)提(ti)高(gao)(gao),韌性下降(jiang),在(zai)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)母材(cai)側的(de)(de)(de)(de)(de)近縫(feng)區中(zhong)仍(reng)有可(ke)(ke)(ke)能(neng)產生滲(shen)透裂(lie)紋。因此(ci)(ci),該焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)只(zhi)適(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)對(dui)(dui)力學性能(neng)要求不(bu)(bu)(bu)(bu)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)構(gou)件,通(tong)常可(ke)(ke)(ke)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)(wei)(wei)角接(jie)(jie)和塔接(jie)(jie)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)使用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong),也可(ke)(ke)(ke)以(yi)在(zai)中(zhong)等(deng)厚(hou)(hou)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)(ao)(ao)氏體不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)與(yu)銅(tong)(tong)(tong)及銅(tong)(tong)(tong)合(he)(he)金(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)對(dui)(dui)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)中(zhong)使用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)。選(xuan)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)純鎳焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)是(shi)比較(jiao)理想的(de)(de)(de)(de)(de),因為(wei)(wei)(wei)(wei)鎳在(zai)液(ye)態(tai)或固態(tai)均可(ke)(ke)(ke)與(yu)銅(tong)(tong)(tong)無(wu)限(xian)互溶(rong),所以(yi)能(neng)消除銅(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)有害(hai)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong),可(ke)(ke)(ke)有效(xiao)地(di)防止裂(lie)紋的(de)(de)(de)(de)(de)產生,提(ti)高(gao)(gao)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)的(de)(de)(de)(de)(de)力學性能(neng),適(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)不(bu)(bu)(bu)(bu)同位置的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie),可(ke)(ke)(ke)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)各種(zhong)不(bu)(bu)(bu)(bu)同焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou),材(cai)料厚(hou)(hou)度(du)(du)不(bu)(bu)(bu)(bu)小于(yu)1.5mm的(de)(de)(de)(de)(de)材(cai)料均能(neng)施焊(han)(han)(han)(han)(han),但該種(zhong)焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)價格(ge)昂(ang)貴。
上(shang)面介紹的(de)只是用(yong)(yong)一(yi)(yi)(yi)種(zhong)(zhong)焊(han)(han)條焊(han)(han)接(jie)兩(liang)種(zhong)(zhong)金(jin)(jin)(jin)屬的(de)情況(kuang)。但實(shi)際(ji)情況(kuang)要復雜(za)一(yi)(yi)(yi)些。由(you)于銅(tong)(tong)及銅(tong)(tong)合金(jin)(jin)(jin)的(de)種(zhong)(zhong)類繁多,母材(cai)中某些合金(jin)(jin)(jin)元素過渡到(dao)焊(han)(han)縫后效果往往難(nan)以(yi)預測,常(chang)常(chang)使焊(han)(han)接(jie)性變差。在(zai)這(zhe)種(zhong)(zhong)情況(kuang)下可采(cai)用(yong)(yong)下列兩(liang)種(zhong)(zhong)方法:在(zai)銅(tong)(tong)及銅(tong)(tong)合金(jin)(jin)(jin)上(shang),或在(zai)不(bu)銹鋼上(shang),或同時(shi)在(zai)兩(liang)種(zhong)(zhong)母材(cai)上(shang)堆焊(han)(han)過渡層(見圖(tu)5-34a過渡層接(jie)頭),然(ran)后進行焊(han)(han)接(jie);另一(yi)(yi)(yi)種(zhong)(zhong)方法是選擇一(yi)(yi)(yi)種(zhong)(zhong)與這(zhe)兩(liang)種(zhong)(zhong)都有良好焊(han)(han)接(jie)性的(de)過渡件(見圖(tu)5-34b),然(ran)后通過過渡件分(fen)別選用(yong)(yong)不(bu)同的(de)焊(han)(han)條將這(zhe)兩(liang)種(zhong)(zhong)金(jin)(jin)(jin)屬焊(han)(han)接(jie)起來。

介紹一組(zu)不銹鋼(gang)與銅及銅合金的焊條(tiao)電(dian)弧焊的焊接參數見表(biao)5-83。可(ke)選(xuan)蒙乃(nai)爾型焊條(tiao)[w(Ni)為(wei)70%,w(Cr)為(wei)30%]或銅焊條(tiao)(T237)。

b. 焊接工藝
焊(han)前應認真清(qing)理被焊(han)處,徹底(di)清(qing)除油污(wu)、雜質(zhi)及氧化(hua)物,使不(bu)銹鋼和銅及銅合金的待焊(han)表面露出金屬光澤。
由于銅(tong)的導熱(re)(re)性(xing)比不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼好(hao),若對這兩(liang)種(zhong)材料(liao)進行焊(han)前(qian)預(yu)熱(re)(re),其(qi)預(yu)熱(re)(re)溫度將有所(suo)不(bu)同。例如,不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼焊(han)前(qian)預(yu)熱(re)(re)溫度若為300~350℃,銅(tong)及銅(tong)合金(jin)的預(yu)熱(re)(re)溫度要提高到400~450℃,才(cai)有可能保(bao)證兩(liang)種(zhong)金(jin)屬在焊(han)接熔池中溫度差不(bu)大。預(yu)熱(re)(re)方式可采用爐(lu)加熱(re)(re)或氣體火焰加熱(re)(re)。
焊接不銹鋼與銅及銅合(he)金時(shi),為了使電弧(hu)穩定(ding)燃燒(shao),通常采用(yong)直流反極性短弧(hu)焊方式進行施焊。
不銹(xiu)鋼(gang)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)與(yu)純銅銅管(guan)(guan)(guan)焊(han)(han)(han)接(jie)時,若(ruo)被(bei)焊(han)(han)(han)工件不轉(zhuan)動(dong),可(ke)采用(yong)爬坡滅弧(hu)焊(han)(han)(han);若(ruo)被(bei)焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)件可(ke)以轉(zhuan)動(dong),則采用(yong)下坡焊(han)(han)(han)。最后焊(han)(han)(han)到焊(han)(han)(han)道起點接(jie)頭(tou)處,先將電弧(hu)稍稍抬(tai)起,吹掉(diao)起弧(hu)端覆蓋的(de)(de)(de)熔(rong)渣,隨(sui)后壓低電弧(hu)超過引弧(hu)端的(de)(de)(de)一個(ge)熔(rong)池的(de)(de)(de)長度,再將電弧(hu)向回拉(la),以填(tian)滿弧(hu)坑。當(dang)不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)與(yu)純銅管(guan)(guan)(guan)焊(han)(han)(han)接(jie)時,將2/3的(de)(de)(de)熔(rong)池面積控制(zhi)在不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)一側,即(ji)可(ke)保證良(liang)好的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)縫成形(xing);這(zhe)兩種金(jin)屬的(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)子與(yu)管(guan)(guan)(guan)子或者板(ban)與(yu)板(ban)的(de)(de)(de)對接(jie)焊(han)(han)(han)時,熔(rong)池控制(zhi)在接(jie)頭(tou)中間即(ji)可(ke)。
為了防(fang)止(zhi)焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭產生裂(lie)(lie)紋和(he)變(bian)形,焊(han)(han)后(hou)需要(yao)進行(xing)緩冷處理(li),以(yi)減緩焊(han)(han)后(hou)應變(bian)應力的增長(chang)速率(lv)。每焊(han)(han)完一道(dao)焊(han)(han)縫,要(yao)立即錘擊焊(han)(han)縫周圍,以(yi)消(xiao)除焊(han)(han)接(jie)殘余應力,以(yi)防(fang)止(zhi)下一道(dao)焊(han)(han)縫的開裂(lie)(lie)傾向;同時還能(neng)提高(gao)焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭的致密性。
2. 埋弧焊
為了(le)防止焊接接頭(tou)產生裂(lie)紋和氣(qi)孔(kong),應采取下述工藝措施:
a. 焊接之前要徹底清(qing)除待焊處(chu)的接頭、坡口(kou)兩側及(ji)焊絲表面的氧化物及(ji)雜(za)質,清(qing)理后用丙酮(tong)清(qing)洗干(gan)凈。
b. 板厚(hou)8~16mm的(de)材料(liao),焊(han)前(qian)應開(kai)(kai)70°坡口,銅母(mu)材側(ce)開(kai)(kai)40°坡口;在不銹鋼母(mu)材側(ce)開(kai)(kai)30°坡口。為(wei)(wei)了防止焊(han)穿和實現單(dan)面焊(han)雙面成形,待焊(han)接頭的(de)背(bei)面應加焊(han)劑襯(chen)墊或銅襯(chen)墊(銅襯(chen)墊需用(yong)水強制冷卻),如圖(tu)5-35所示(shi)。另外,也可以采用(yong)最近(jin)出現的(de)新型熱固(gu)性焊(han)劑襯(chen)墊,圖(tu)5-36為(wei)(wei)該(gai)襯(chen)墊結構示(shi)意圖(tu)。
c. 選(xuan)用合理的焊(han)(han)劑和焊(han)(han)絲。通常(chang)采(cai)用HJ431焊(han)(han)劑或HJ430焊(han)(han)劑,焊(han)(han)前(qian)必須烘(hong)(hong)干(gan),烘(hong)(hong)干(gan)溫度(du)為(wei)(wei)200℃,烘(hong)(hong)干(gan)時間(jian)為(wei)(wei)2h。
采(cai)(cai)用(yong)(yong)奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)焊(han)(han)(han)絲(si)(si)(si),施焊(han)(han)(han)后焊(han)(han)(han)縫金屬為奧(ao)氏體(ti)組(zu)織(zhi),從銅(tong)(tong)母材側熔入焊(han)(han)(han)縫中(zhong)的低熔點(dian)銅(tong)(tong)液聚(ju)集(ji)在奧(ao)氏體(ti)晶(jing)粒之間,易(yi)使焊(han)(han)(han)縫形成裂(lie)紋。采(cai)(cai)用(yong)(yong)銅(tong)(tong)絲(si)(si)(si)或鎳(nie)絲(si)(si)(si)作為填(tian)(tian)充材料(liao),熔池中(zhong)含有大量銅(tong)(tong)和(he)鎳(nie),結(jie)晶(jing)時(shi)奧(ao)氏體(ti)晶(jing)粒間銅(tong)(tong)或鎳(nie)較(jiao)多,有一定愈合(he)作用(yong)(yong),所以熱裂(lie)紋傾向很小。在焊(han)(han)(han)接生產(chan)現場,采(cai)(cai)用(yong)(yong)純(chun)銅(tong)(tong)焊(han)(han)(han)絲(si)(si)(si),在坡(po)口中(zhong)填(tian)(tian)放純(chun)鎳(nie)焊(han)(han)(han)絲(si)(si)(si)或鎳(nie)銅(tong)(tong)焊(han)(han)(han)絲(si)(si)(si),可獲(huo)得優質(zhi)的焊(han)(han)(han)接接頭。
d. 選(xuan)擇合(he)適的(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)熱輸入進行施焊(han)。由于銅的(de)(de)導熱性(xing)能(neng)好,采用較小(xiao)的(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)熱輸入施焊(han),在銅母材(cai)側(ce)容(rong)易(yi)產生大量氣孔和未(wei)焊(han)透、未(wei)熔合(he)等(deng)缺陷,所以需要采用較大的(de)(de)熱輸入進行焊(han)接(jie)(jie)。用埋弧焊(han)焊(han)接(jie)(jie)18-8型(xing)不銹鋼(gang)板(ban)與純銅板(ban)對接(jie)(jie)焊(han)的(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)參數見表(biao)5-84。在焊(han)接(jie)(jie)過程中,焊(han)絲偏(pian)向銅母材(cai)一(yi)側(ce),偏(pian)離焊(han)縫中心線的(de)(de)距離為5~6mm。

注:焊(han)接時采(cai)用HJ431焊(han)劑(ji),焊(han)絲為T2;在坡(po)口中填(tian)加直徑2mm的鎳絲1~2根。
3. 氣體(ti)保護焊
由于氬氣(qi)保護可(ke)靠,熔池金屬(shu)不易發生氧(yang)化,用氬弧焊(han)(han)焊(han)(han)接不銹鋼與銅及銅合金時,其焊(han)(han)接接頭(tou)質量很(hen)高。重(zhong)要(yao)的焊(han)(han)接結構(gou)均選用此(ci)焊(han)(han)接方法。
氬弧焊時,為了提高生(sheng)產(chan)效(xiao)率和防止焊縫出現缺陷,應注意(yi)下述事項:
a. 焊接時(shi)(shi)應(ying)在引弧板上引燃電弧,電弧引燃后應(ying)迅(xun)速(su)移到銅母材(cai)側進行局部(bu)預(yu)(yu)熱(re),預(yu)(yu)熱(re)溫度為300~400℃,預(yu)(yu)熱(re)時(shi)(shi)要通入氬氣保護,以防(fang)氧化。
b. 采用短弧焊(han)(han),電弧中心要(yao)偏(pian)向銅母材約2~4mm,使不銹鋼與(yu)銅受(shou)熱均勻,以防止(zhi)不銹鋼一側受(shou)熱過多而產生(sheng)燒穿、咬邊或(huo)銅母材受(shou)熱溫(wen)度不足而發(fa)生(sheng)未(wei)焊(han)(han)透(tou)和未(wei)熔合等缺陷。
c. 焊(han)接(jie)結束時,由(you)于電(dian)弧(hu)(hu)熱(re)作用已有(you)較長時間的積累效應(ying),熔池溫(wen)度高,應(ying)提高焊(han)接(jie)速度,并要注意填滿弧(hu)(hu)坑。
d. 焊(han)(han)后緩(huan)冷時,也應通入氬(ya)(ya)氣進行保護,以免(mian)焊(han)(han)縫氧化。不銹鋼與銅及(ji)銅合金的氬(ya)(ya)弧(hu)焊(han)(han)焊(han)(han)接(jie)參(can)數,可參(can)照氬(ya)(ya)弧(hu)焊(han)(han)單獨(du)焊(han)(han)接(jie)銅及(ji)銅合金的焊(han)(han)接(jie)參(can)數。表5-85為(wei)用(yong)手(shou)工鎢(wu)極氬(ya)(ya)弧(hu)焊(han)(han)焊(han)(han)接(jie)純(chun)銅板對(dui)接(jie)接(jie)頭(tou)的焊(han)(han)接(jie)參(can)數。焊(han)(han)絲可選用(yong)ERNi-1、ERNiCrFe-5、ERNi-CrFe-7和ERNiCr-3等(deng)型號。

注:板(ban)厚4~10mm開(kai)70°形坡(po)口,鈍(dun)邊為1.5mm。

