銅與不銹鋼的焊接加工技術操作

銅與不銹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。

1、手工電弧焊

銅與不銹鋼采用手工電弧焊時,注意如果選擇奧氏體不銹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)；施焊時采用小直徑小電流快速焊不擺動的焊接工藝,并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。

2、埋弧焊

銅與不銹鋼采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°,不銹鋼一側的坡口角度為30°,焊劑采用HJ431或HJ430(200℃烘2h),焊絲一般選用銅焊絲,并在坡口內放置1～3根鎳絲或鎳-銅合金絲；選擇較大的焊接線能量,并使用冷卻水式銅寸墊,焊絲指向銅一側,并距坡口中心5～6mm,常見純銅與不銹鋼埋弧焊的工藝參數見圖。

3、鎢極氬弧焊(TIG)

銅及其合金與與不銹鋼采用鎢極氬弧焊時,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,不銹鋼一側最好開半個V坡口。

施焊前清理焊件表面,正反面涂上熔劑,烘干后施焊,焊絲盡量用蒙乃爾合金,或含硅鋁的銅合金焊絲,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,以控制不銹鋼的熔化量；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；通常采用快速焊,不擺動的手法；當采用氬弧焊-釬焊的工藝,盡量減少不銹鋼一側的熔化量,相當于對不銹鋼來說是一種釬焊連接,而對銅一側來說是熔焊連接。黃銅與不銹鋼TIG焊的工藝參數見圖。

4、氣焊

銅與不銹鋼采用氣焊時,由于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；在焊接純銅與不銹鋼時,通常選用HSCuZn-2,HSCuZn3,HSCuZnNi等焊絲,并用301焊粉(銅焊粉)或硼砂以中性焰施焊；如焊縫較長,焊前可在不銹鋼一側坡口面上先堆焊一層黃銅,然后再焊接。

5、釬焊

銅與不銹鋼采用釬焊時,采用的釬料主要是銀基釬料,如HL302,HL309,HL312等,工藝方法與一般釬焊相似,要注意的是不銹鋼一側溫度不能太高,加熱時熱源偏向銅一側。