铜和铜合金的极氩弧焊及熔化特性分析

2023-06-15 历史故事版权反馈

【摘要】：由于铜及铜合金的溶液流动性好，所以，一般情况下不宜采用立焊和仰焊操作。熔化极氩弧焊一般不采用纯氩气体保护，铜及铜合金焊接时保护气体的特点及选择见表5-7。表5-9 铜及铜合金焊接过程中喷嘴距焊件的推荐高度

1.焊接接头形式及坡口准备

1）由于铜及铜合金的热导率较高，焊缝熔池液体流动性好等原因，要求焊接接头形式尽量具有相同的传热条件，使焊缝熔池在凝固过程中获得成形均匀的焊缝。因此，在铜及铜合金焊接时，选择对接接头、端接接头是合理的。尽量不采用搭接接头、T形接头和角接接头。

2）铜及铜合金采用单面焊接接头时，为了防止铜液在焊缝背面流失，必须在焊缝背面加焊缝成形垫板，若没有成形垫板或背面不能放垫板时，可选择双面焊接，以保证良好的焊缝表面成形。由于铜及铜合金的溶液流动性好，所以，一般情况下不宜采用立焊和仰焊操作。

3）对于不等厚的焊件焊接时，要对接头处采用过渡性厚度，以改善接头处的散热条件。

2.焊前清理

为了确保铜及铜合金的焊接质量，焊前必须将焊丝、焊件坡口两侧各30mm范围内的油、污、锈、垢等进行清理，直至露出金属光泽。铜及铜合金焊丝、焊件焊前化学清理见表5-5。

3.垫板

为了防止流动性很好的铜液在焊接过程中从焊缝背面流失，保证焊缝成形，在厚度较大的铜及铜合金焊接或要求单面焊双面成形时，在接头背面要加焊接垫板。垫板有可拆型垫板和永久型垫板两种。可拆型垫板有纯铜垫板、陶质粘接软垫、玻璃纤维软垫、钢垫、石棉垫等。永久垫板是与焊件在焊后永久留在焊件上，垫板的材料与焊件相同，仅适用于要求不高的焊接结构或使用条件允许的焊接结构上。

4.焊接操作及参数的选择

熔化极氩弧焊时，一般采用直流反接，左焊法，短路接触法引弧。为确保焊接质量，焊接参数选择原则如下：

1）焊丝的直径是根据焊件的厚度、施焊的位置来选择，薄板及空间位置焊接，通常采用细丝（直径小于或等于1.2mm），平焊位置的中等厚度板材或大厚度板材通常用粗焊丝。

2）焊接电流是根据焊件厚度、焊接位置、焊丝直径来选择。采用等速送丝式焊机焊接时，焊接电流是通过调节送丝速度来调节焊接电流的大小。

3）电弧电压主要是根据焊接电流的大小、被焊材料种类、熔滴过渡方式、保护气体成分等进行选择，电弧电压主要影响焊缝的熔宽，对焊缝的熔深影响很小。

4）在焊接热输入不变的条件下，焊接速度过大，焊缝的熔宽、熔深减小，容易出现咬边、未焊透、未熔合等缺陷。如果焊接速度过小，不但产生焊接变形大、烧穿等缺陷，还将影响焊接生产率。

5）焊丝伸出长度将影响焊丝的预热，对焊接过程及焊接质量影响很大。当其他条件不变而焊丝伸出长度过短时，焊接过程的飞溅将使喷嘴堵塞或烧损；当焊丝伸出过长时，焊接电流变小，导致未焊透、未熔合缺陷产生。

6）保护气体的流量一般根据焊接电流的大小、喷嘴的孔径及接头的形式来选择。对于每一个直径的喷嘴，都有一个保护气体最佳的流量范围。当气体流量过大时，易在电弧区产生气体紊流，把有害气体卷入电弧保护区，降低保护效果。气体流量过小，气体在电弧保护区的挺度小，使焊接保护效果变差。熔化极氩弧焊一般不采用纯氩气体保护，铜及铜合金焊接时保护气体的特点及选择见表5-7。纯铜焊接时保护效果与焊缝表面颜色的关系见表5-8。

表5-7 铜及铜合金焊接时保护气体的特点及选择

表5-8 纯铜焊接时保护效果与焊缝表面颜色的关系

7）喷嘴高度、喷嘴距焊件的距离应根据焊接电流的大小选择，距离过小，焊接飞溅的颗粒容易堵塞喷嘴，并且阻挡焊工在焊接过程中的视线；距离过大，气体挺度小，保护效果变差。铜及铜合金焊接过程中喷嘴距焊件的推荐高度见表5-9。

表5-9 铜及铜合金焊接过程中喷嘴距焊件的推荐高度

铜和铜合金的极氩弧焊及熔化特性分析

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