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紫銅管與低合金管的焊接

作者: 來源: 日期:2020/6/13 12:12:45 人氣:62

針對銅管壁薄、合金管側低溫沖擊韌性懇求高的特性, 選擇熱源熱量集中的鎢極氬弧焊 (TIG) 方法, 并采用純銅焊接材料中止了實驗。紫銅材料焊接紫銅管與低合金鋼管的特性:

a. 紫銅焊接氣孔傾向大。由于紫銅導熱系數大, 焊接熔池冷卻快, 氣孔很容易殘留在焊縫中。

b. 紫銅焊接容易產生熱裂紋。焊接過程無相變的紫銅, 低熔點共晶在晶粒間易構成液態薄膜;同時線脹系數大、導熱性能好的特性, 也使紫銅焊接熱影響區增寬, 焊接應力增大, 這些要素都增加了紫銅的熱裂傾向。

c. 低合金管熱影響區容易產生滲透裂紋。當不采用鎳基焊接材料時, 銅對鋼的滲透作用及較大的焊接應力都使滲透裂紋容易構成。

d. 焊縫成形才干差。紫銅凝結后表面張力小, 活動性強, 故表面成形才干差, 單面焊雙面成形較困難。

焊接工藝中采取的對策:

a. 加強焊材和焊接坡口的清算, 減少低熔點共晶的構成, 防止產生熱裂紋。

b. 增加預熱工序, 使氣孔容易逸出, 也有利于降低焊接應力。

c. 在氬弧焊過程中, 采用添加銅氣焊熔劑的特殊辦法, 加強焊縫的脫氧、精煉焊縫及改善金屬之間的浸潤性, 從而盡可能減少氣孔, 進步焊接接頭強度。

d. 應用預熱補充線能量, 從而選用較小的焊接規范, 控制鐵在銅中的熔合比不超越20%, 堅持焊接接頭具有最佳抗裂性。同時減少低合金鋼側高溫停留時間, 降低焊接熱循環對材料低溫沖擊韌性的影響。

e. 經過控制焊接規范, 可恰當降低熔池溫度, 有利于焊根成形。

操作時應留意:

a. 焊接變位器勻速轉動焊口, 在合金管側引弧后移至焊接區。防止焊縫“夾鎢”。

b. 左向焊法, 噴嘴與工件相距10~15mm, 電弧傾向銅側, 焊槍不作橫向擺動。

圖2 焊接表示圖

圖2 焊接表示圖   下載原圖


c. 焊接過程要控制好熔透機遇, 當熔池稍有下沉趨向時說明已熔透, 應及時轉動焊口, 送進焊絲。

d. 焊口用單道焊方式一揮而就, 焊后立即水冷, 并肅清殘留熔劑。

3 產品檢驗

一切焊口100%射線探傷合格。以4.0MPa中止水壓實驗合格。以2.0MPa中止實驗 (加5%~10%氟里昂氣體) 分別用皂化液和鹵素檢漏儀檢查, 銅+鋼接頭合格。

同時中止氣密性實驗的銅管接頭有2處微滲漏, 經查實, 屬于與探傷靈敏度及透照方向有關的漏判缺陷, 經補焊后合格。

4 結論

4.1 紫銅管與低合金管焊接采用預熱加小規范施焊的方法, 易獲得理想的焊接接頭。

4.2 銅氣焊熔劑與氬氣維護相別離的特殊工藝方法, 可有效地處置焊縫氣孔問題。

4.3 合金管內通氬氣維護及焊后銅管水冷是銅管焊接有效的工藝措施。

4.4 交流鎢極氬弧焊的陰極破碎作用有利于進步焊接接頭力學性能。

4.5 合金管口檢驗中, 射線探傷與氣密性實驗方法各有所長, 不能相互替代, 應別離運用。


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