4毫米紫铜板表面焊接2毫米紫方管用多大氩弧焊机
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- 提问者网友：孤凫
- 2021-03-01 18:58
4毫米紫铜板表面焊接2毫米紫方管用多大氩弧焊机
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- 五星知识达人网友：人類模型
- 2021-03-01 19:52
铜及铜合金的焊接工艺
铜具有优良的导电性、导热性、耐腐蚀性、延展性及一定的强度等特性。在电气、电子、化工、食品、动力、交通及航空航天工业中得到广泛应用。在纯铜
（紫铜）中添加10余种合金元素，形成固溶体的各类铜合金，如加锌为黄铜；加镍为白铜；加硅为硅青铜；加铝为铝青铜等等。
铜及铜合金可用钎焊、电阻焊等工艺方法实现连接，在工业发达的今天、熔焊已占据主导地位。用焊条电弧焊、TIG焊、MIG焊等工艺方法容易实现铜及铜合金
的焊接。影响铜及铜合金焊接性的工艺难点主要有四项元素：一是高导热率的影响。铜的热导热率比碳钢大7-11倍，当采用的工艺参数与焊接同厚度碳钢差不多
时，则铜材很难熔化，填充金属和母材也不能很好地熔合。二是焊接接头的热裂倾向大。焊接时，熔池内铜与其中的杂质形成低熔点共晶物，使铜及铜合金具有明显
的热脆性，产生热裂纹。三是产生气孔的缺陷比碳钢严重得多，与要是氢气孔。四是焊接接头性能的变化。晶粒粗化，塑性下降，耐蚀性下降等。
1、紫铜的焊接
焊接紫铜的方法有气焊、手工碳弧焊、手工电弧焊和手工氩弧焊等方法，大型结构也可采用自动焊。（1） 紫铜的气焊焊接紫铜最常用的是对接接头，搭接接头和
丁字接头尽量少采用。气焊可采用两种焊丝，一种是含有脱氧元素的焊丝，如丝201、202；另一种是一般的紫铜丝和母材的切条，采用气剂301作助熔剂。
气焊紫铜时应采用中性焰。
（2）紫铜的手工电弧焊缘。焊件厚度大于4毫米时，焊前必须预热，预热温度一般在400-500℃左右。用铜107焊条焊接，电源应采用直流反接。焊接时
应当用短弧，焊条不宜作横向摆动。焊条作往复的直线运动，可以改善焊缝的成形。长焊缝应采用逐步退焊法。焊接速度应尽量快些。多层焊时，必须彻底清除层间
的熔渣。
焊接应在通风良好的场所进行，以防止铜中毒现象。焊后应用平头锤敲击焊缝，消除应力和改善焊缝质量。
（3）紫铜的手工氩弧焊
在紫铜手工氩弧焊时，采用的焊丝有丝201(特制紫铜焊丝)和丝202，也采用紫铜丝，如T2。焊前应对工件焊接边缘和焊丝表面的氧化膜、油等脏物都必须清理干净，避免产生气孔、夹渣等缺陷。清理的方法有机械清理法和化学清理法。
对接接头板厚小于3毫米时，不开坡口；板厚为3～10毫米时， 开V型坡口，坡口角度为60-70º； 板厚大于10毫米时，开X型坡口，坡口角度为60-70º；为避免未焊透，一般不留钝边。根据板厚和坡口尺寸，对接接头的装配间隙在0.5～1.5毫米范围内选取。
紫铜手工氩弧焊，通常是采用直流正接，即钨极接负极。为了消除气孔，保证焊缝根部可靠的熔合和焊透，必须提高焊接速度，减少氩气消耗量，并预热焊件。
板厚小于3毫米时，预热温度为150-300℃；板厚大于3毫米时，预热温度为350-500℃。预热温度不宜过高，否则使焊接接头的机械性能降低。
还有紫铜的碳弧焊，碳弧焊使用的电极有碳精电极和石墨电极。紫铜碳弧焊所用的焊丝和气焊时一样，也可用母材剪条，可用气焊紫铜的助熔剂，如气剂301等。
2、黄铜的焊接
黄铜焊接的方法有：气焊、碳弧焊、手工电弧焊和氩弧焊。
（1）黄铜的气焊
由于气焊火焰的温度低，焊接时黄铜中锌的蒸发比采用电焊时少，所以在黄铜焊接中，气焊是最常用的方法。
黄铜气焊采用的焊丝有：丝221、丝222和丝224等，这些焊丝中含有硅、锡、铁等元素，能够防止和减少熔池中锌的蒸发和烧损，有利于保证焊缝的性能和防止气孔产生。气焊黄铜常用的熔剂有固体粉末和气体熔剂两类，气体熔剂由硼酸甲脂及甲醇组成；熔剂如气剂301。
（2）黄铜的手工电弧焊
焊接黄铜除了用铜227及铜237外，也可以采用自制的焊条。
黄铜电弧焊时，应采用直流电源正接法，焊条接负极。焊前焊件表面应作仔细清理。坡口角度一般不应小于60-70º，为改善焊缝成形，焊件要预热
150-250℃。操作时应当用短弧焊接，不作横向和前后摆动，只作直线移动，焊速要高。与海水、氨气等腐蚀介质接触的黄铜焊件，焊后必须退火，以消除焊
接应力。
（3）黄铜的手工氩弧焊
黄铜手工氩弧焊可以采用标准黄铜焊丝：丝221、丝222和丝224， 也可以采用与母材相同成分的材料作填充材料。
焊接可以用直流正接，也可以用交流。用交流焊接时，锌的蒸发比直流正接时轻。通常焊前不用预热，只有板厚相差比较大时才预热。焊接速度应尽可能快。焊件在焊后应加热300-400℃进行退火处理，消除焊接应力，以防止焊件在使用过程中裂缝。
（4）黄铜碳弧焊
黄铜碳弧焊时，根据母材的成分选用丝221、丝222、丝224等焊丝，也可用自制的黄铜焊丝施焊。焊接可以采用气剂301等作熔剂。焊接应短弧操作，以减少锌的蒸发和烧损。
直流TIG焊工艺方法广泛应用于铜及铜合金的焊接，焊风成型好，内外质量优良。
紫铜管的手工钨极氩弧焊
打个比方，假设某单位在设备安装中有6个Φ180mm×10mm 紫铜管（牌号T2）焊口需要焊接，采用手工钨极氩弧焊方法取得好效果，其焊接工艺方法如下：
1.1 焊前准备
1.1.1 焊接设备为WSE-350型交直流氩弧焊机, 直流正接。焊接材料选用紫铜焊丝（丝201）, 直径为3mm。氩气纯度≥99.96% 。
1.1.2 坡口组对型式见图6，组对时不留间隙。
1.1.3 铜管的焊接区域与铜焊丝不得有油污、氧化层、水份等，并露出金属光泽。
1.1.4 焊接参数：钨极：Φ3mm铈钨极，喷嘴：Φ14mm，焊接电流160~180A，氩气流量：15L/min。
1.1.5 预热：由于紫铜的导热系数和热膨胀系数较大，又具有热脆性，所以焊前对紫铜管的坡口及坡口两侧的60mm处进行预热，预热方法采用氧-乙炔火焰加热，预热温度为500℃左右, 测温方法为：点接触测温仪。
1.1.6 将管件定位焊两处（按管周长三等分，两处为定位焊，一处为起焊点），定位焊要求长度≥10mm，焊高3mm为宜。
1.2 施焊
焊接层次为二层，即打底层与盖面层，均为转动焊，焊接位置在时钟的10点到11点半，随机转动往上施焊。
1.2.1 打底焊：打底焊采用左向焊法，施焊时要防止产生气孔、夹渣、焊瘤及未焊透等缺陷。焊丝与管平面夹角应尽量小些，以加强氩气保护效果，
焊枪运动均匀，控制熔池温度要适宜，不能太高或太低，焊接过程才能顺利进行，关键是要密切注意熔池铜的液体流动情况，掌握好熔化、焊透的时机，当熔池金属
稍有下沉的趋势说明已焊透（根部成形基本良好）。采取“间断”送丝法进行填丝，即铜焊丝一送一退，送得“利索”,
退得“干净”，始终保持这种状态均匀地向前焊接，如果焊接速度稍慢或焊透不匀就会出现未焊透或出现烧穿，而形成焊瘤。其引弧、接头与操作方法与前述氩弧焊
焊管方式相同。
1.2.2 盖面层的焊接：焊枪左右摆动，焊丝也随焊枪运动而送丝，电弧运动到坡口两侧时要稍作停顿，并添加焊丝，以填满坡口，并高出管平面1.5~2mm，焊枪与焊丝相互配合恰当，并摆动均匀，才能控制熔池形状一致，才能焊出内外质量优良的焊缝。
1.2.3 注意事项
1）施焊中严禁“打钨”（即钨极与焊丝或钨极与熔池相接触）现象发生。焊接时“打钨”时会产生大量的金属烟尘、金属蒸气进入熔池,
焊缝中就会产生大量的蜂窝状气孔或裂纹，如发生“打钨”现象，必须停止焊接，处理打磨干净后再焊接，并更换钨极或将钨极尖重新修整，达到无铜斑金属为止。
2）搭接线接触要牢靠，防止擦伤管表面。
3）待焊缝稍冷却后，再转动管件，并垫牢固。
4）控制层间温度，发现施焊熔化困难时，说明温度已低，应重新预热至500℃以上，再焊接，否则易产生未熔合或熔合不良缺陷。
5）在保证熔合良好的情况下，焊接速度应稍快些，并掌握送丝适宜，注意母材与焊丝同时熔化而融为一体，防止产生未熔合或熔合不良等缺陷。
6）焊接熄弧时，焊枪不能立即抬起，应继续利用滞后停气保护功能保护熔池，以防产生气孔。
1.2.4 焊后处理
经检查，确无气孔、裂纹、夹渣等缺陷后, 将被焊管接头的焊接区域重新加热到600~700℃, 用自来水急冷，使焊接区域塑性增加。
铜具有优良的导电性、导热性、耐腐蚀性、延展性及一定的强度等特性。在电气、电子、化工、食品、动力、交通及航空航天工业中得到广泛应用。在纯铜
（紫铜）中添加10余种合金元素，形成固溶体的各类铜合金，如加锌为黄铜；加镍为白铜；加硅为硅青铜；加铝为铝青铜等等。
铜及铜合金可用钎焊、电阻焊等工艺方法实现连接，在工业发达的今天、熔焊已占据主导地位。用焊条电弧焊、TIG焊、MIG焊等工艺方法容易实现铜及铜合金
的焊接。影响铜及铜合金焊接性的工艺难点主要有四项元素：一是高导热率的影响。铜的热导热率比碳钢大7-11倍，当采用的工艺参数与焊接同厚度碳钢差不多
时，则铜材很难熔化，填充金属和母材也不能很好地熔合。二是焊接接头的热裂倾向大。焊接时，熔池内铜与其中的杂质形成低熔点共晶物，使铜及铜合金具有明显
的热脆性，产生热裂纹。三是产生气孔的缺陷比碳钢严重得多，与要是氢气孔。四是焊接接头性能的变化。晶粒粗化，塑性下降，耐蚀性下降等。
1、紫铜的焊接
焊接紫铜的方法有气焊、手工碳弧焊、手工电弧焊和手工氩弧焊等方法，大型结构也可采用自动焊。（1） 紫铜的气焊焊接紫铜最常用的是对接接头，搭接接头和
丁字接头尽量少采用。气焊可采用两种焊丝，一种是含有脱氧元素的焊丝，如丝201、202；另一种是一般的紫铜丝和母材的切条，采用气剂301作助熔剂。
气焊紫铜时应采用中性焰。
（2）紫铜的手工电弧焊缘。焊件厚度大于4毫米时，焊前必须预热，预热温度一般在400-500℃左右。用铜107焊条焊接，电源应采用直流反接。焊接时
应当用短弧，焊条不宜作横向摆动。焊条作往复的直线运动，可以改善焊缝的成形。长焊缝应采用逐步退焊法。焊接速度应尽量快些。多层焊时，必须彻底清除层间
的熔渣。
焊接应在通风良好的场所进行，以防止铜中毒现象。焊后应用平头锤敲击焊缝，消除应力和改善焊缝质量。
（3）紫铜的手工氩弧焊
在紫铜手工氩弧焊时，采用的焊丝有丝201(特制紫铜焊丝)和丝202，也采用紫铜丝，如T2。焊前应对工件焊接边缘和焊丝表面的氧化膜、油等脏物都必须清理干净，避免产生气孔、夹渣等缺陷。清理的方法有机械清理法和化学清理法。
对接接头板厚小于3毫米时，不开坡口；板厚为3～10毫米时， 开V型坡口，坡口角度为60-70º； 板厚大于10毫米时，开X型坡口，坡口角度为60-70º；为避免未焊透，一般不留钝边。根据板厚和坡口尺寸，对接接头的装配间隙在0.5～1.5毫米范围内选取。
紫铜手工氩弧焊，通常是采用直流正接，即钨极接负极。为了消除气孔，保证焊缝根部可靠的熔合和焊透，必须提高焊接速度，减少氩气消耗量，并预热焊件。
板厚小于3毫米时，预热温度为150-300℃；板厚大于3毫米时，预热温度为350-500℃。预热温度不宜过高，否则使焊接接头的机械性能降低。
还有紫铜的碳弧焊，碳弧焊使用的电极有碳精电极和石墨电极。紫铜碳弧焊所用的焊丝和气焊时一样，也可用母材剪条，可用气焊紫铜的助熔剂，如气剂301等。
2、黄铜的焊接
黄铜焊接的方法有：气焊、碳弧焊、手工电弧焊和氩弧焊。
（1）黄铜的气焊
由于气焊火焰的温度低，焊接时黄铜中锌的蒸发比采用电焊时少，所以在黄铜焊接中，气焊是最常用的方法。
黄铜气焊采用的焊丝有：丝221、丝222和丝224等，这些焊丝中含有硅、锡、铁等元素，能够防止和减少熔池中锌的蒸发和烧损，有利于保证焊缝的性能和防止气孔产生。气焊黄铜常用的熔剂有固体粉末和气体熔剂两类，气体熔剂由硼酸甲脂及甲醇组成；熔剂如气剂301。
（2）黄铜的手工电弧焊
焊接黄铜除了用铜227及铜237外，也可以采用自制的焊条。
黄铜电弧焊时，应采用直流电源正接法，焊条接负极。焊前焊件表面应作仔细清理。坡口角度一般不应小于60-70º，为改善焊缝成形，焊件要预热
150-250℃。操作时应当用短弧焊接，不作横向和前后摆动，只作直线移动，焊速要高。与海水、氨气等腐蚀介质接触的黄铜焊件，焊后必须退火，以消除焊
接应力。
（3）黄铜的手工氩弧焊
黄铜手工氩弧焊可以采用标准黄铜焊丝：丝221、丝222和丝224， 也可以采用与母材相同成分的材料作填充材料。
焊接可以用直流正接，也可以用交流。用交流焊接时，锌的蒸发比直流正接时轻。通常焊前不用预热，只有板厚相差比较大时才预热。焊接速度应尽可能快。焊件在焊后应加热300-400℃进行退火处理，消除焊接应力，以防止焊件在使用过程中裂缝。
（4）黄铜碳弧焊
黄铜碳弧焊时，根据母材的成分选用丝221、丝222、丝224等焊丝，也可用自制的黄铜焊丝施焊。焊接可以采用气剂301等作熔剂。焊接应短弧操作，以减少锌的蒸发和烧损。
直流TIG焊工艺方法广泛应用于铜及铜合金的焊接，焊风成型好，内外质量优良。
紫铜管的手工钨极氩弧焊
打个比方，假设某单位在设备安装中有6个Φ180mm×10mm 紫铜管（牌号T2）焊口需要焊接，采用手工钨极氩弧焊方法取得好效果，其焊接工艺方法如下：
1.1 焊前准备
1.1.1 焊接设备为WSE-350型交直流氩弧焊机, 直流正接。焊接材料选用紫铜焊丝（丝201）, 直径为3mm。氩气纯度≥99.96% 。
1.1.2 坡口组对型式见图6，组对时不留间隙。
1.1.3 铜管的焊接区域与铜焊丝不得有油污、氧化层、水份等，并露出金属光泽。
1.1.4 焊接参数：钨极：Φ3mm铈钨极，喷嘴：Φ14mm，焊接电流160~180A，氩气流量：15L/min。
1.1.5 预热：由于紫铜的导热系数和热膨胀系数较大，又具有热脆性，所以焊前对紫铜管的坡口及坡口两侧的60mm处进行预热，预热方法采用氧-乙炔火焰加热，预热温度为500℃左右, 测温方法为：点接触测温仪。
1.1.6 将管件定位焊两处（按管周长三等分，两处为定位焊，一处为起焊点），定位焊要求长度≥10mm，焊高3mm为宜。
1.2 施焊
焊接层次为二层，即打底层与盖面层，均为转动焊，焊接位置在时钟的10点到11点半，随机转动往上施焊。
1.2.1 打底焊：打底焊采用左向焊法，施焊时要防止产生气孔、夹渣、焊瘤及未焊透等缺陷。焊丝与管平面夹角应尽量小些，以加强氩气保护效果，
焊枪运动均匀，控制熔池温度要适宜，不能太高或太低，焊接过程才能顺利进行，关键是要密切注意熔池铜的液体流动情况，掌握好熔化、焊透的时机，当熔池金属
稍有下沉的趋势说明已焊透（根部成形基本良好）。采取“间断”送丝法进行填丝，即铜焊丝一送一退，送得“利索”,
退得“干净”，始终保持这种状态均匀地向前焊接，如果焊接速度稍慢或焊透不匀就会出现未焊透或出现烧穿，而形成焊瘤。其引弧、接头与操作方法与前述氩弧焊
焊管方式相同。
1.2.2 盖面层的焊接：焊枪左右摆动，焊丝也随焊枪运动而送丝，电弧运动到坡口两侧时要稍作停顿，并添加焊丝，以填满坡口，并高出管平面1.5~2mm，焊枪与焊丝相互配合恰当，并摆动均匀，才能控制熔池形状一致，才能焊出内外质量优良的焊缝。
1.2.3 注意事项
1）施焊中严禁“打钨”（即钨极与焊丝或钨极与熔池相接触）现象发生。焊接时“打钨”时会产生大量的金属烟尘、金属蒸气进入熔池,
焊缝中就会产生大量的蜂窝状气孔或裂纹，如发生“打钨”现象，必须停止焊接，处理打磨干净后再焊接，并更换钨极或将钨极尖重新修整，达到无铜斑金属为止。
2）搭接线接触要牢靠，防止擦伤管表面。
3）待焊缝稍冷却后，再转动管件，并垫牢固。
4）控制层间温度，发现施焊熔化困难时，说明温度已低，应重新预热至500℃以上，再焊接，否则易产生未熔合或熔合不良缺陷。
5）在保证熔合良好的情况下，焊接速度应稍快些，并掌握送丝适宜，注意母材与焊丝同时熔化而融为一体，防止产生未熔合或熔合不良等缺陷。
6）焊接熄弧时，焊枪不能立即抬起，应继续利用滞后停气保护功能保护熔池，以防产生气孔。
1.2.4 焊后处理
经检查，确无气孔、裂纹、夹渣等缺陷后, 将被焊管接头的焊接区域重新加热到600~700℃, 用自来水急冷，使焊接区域塑性增加。
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