紫铜与不锈钢的焊接

紫铜与不锈钢的焊接

紫铜与不锈钢焊接可采用气焊、氩弧焊等焊接方法。

气焊的焊接熔池温度易于控制，容易实现单面焊双面成形，对焊件进行焊前预热和后热也较便利。但由于氧乙炔焰温度低，热量分散，难以克服因紫铜散热快而引起焊不透的缺陷，较难获得良好的焊接质量。

手工氩弧焊（TIG）氩气保护可靠，熔池金属不易发生氧化；焊接温度高，能量集中且电弧和熔池可见性好，操作方便，易于控制熔池形状及焊缝成形；没有熔渣，不需焊后清渣，焊接接头外观质量好，故确定采用TIG焊的焊接方法。焊接材料选择选用紫铜焊丝HS201作为填充材料。

焊前预热

由于紫铜导热系数大，散热迅速，故施焊前必须先用中性焰对铜管一侧进行预热（温度400-450度），焊接过程中仍要保持焊缝层间温度不低于预热温度。

焊接施焊时采用短弧焊，电弧中心要偏向铜管侧约2-4mm，一方面减少铜管侧的热量损失，以免发生未焊透、未熔合等缺陷；另一方面也可防止不锈钢管一侧受热过多而产生烧穿、咬边现象。采用连续送丝方式，不能采用不加焊丝而将0种母材直接熔合的方法。施焊过程中尽量减少熄弧次数，熄弧前为防止出现弧坑和过早失去保护，应在熄弧前多添加填充金属，填满后再熄弧停止送氩气。

焊后保温焊接完毕后，用复合硅酸盐毡覆盖焊口保温缓冷，以减弱焊接应力，防止裂纹产生。

钢与紫铜的焊接特点焊接特点

Fe与Cu的原子半径、点阵类型、晶格常数及外层电子数都比较接近，这对钢与紫铜之间的焊接比较有利。但是，钢与紫铜的熔化焊接还有一定的难度，主要如下：

(1).钢与铜的物理性能不同，熔点及线膨胀系数差异大。紫铜的线膨胀系数大，在焊接过程中会产生较大的焊接应力。

(2).铜的导热系数是钢的8倍多，熔池的冷却速度比钢要大得多，氢的扩散逸出和水的上浮条件更为恶劣，形成气空的敏感性增大。

(3).在焊缝或近缝区易产生热裂纹，影响接头的强度及气密性，这是焊接工艺中重点要解决的问题。由于钢与紫铜中含有—定量的杂质，如氧、硫、磷等。在焊接过程叫，这些杂质元素易形成各种低熔点的共晶体和脆性化合物而存于焊缝晶界处，严重削弱了金属在高温时的晶间结合力，是焊缝产生热裂纹的主要原因。

此外，焊缝中的铁元素对热裂纹倾向的影响比较大。据有关资料介绍，当铁含量在10～43％时，焊缝具有最好的抗裂性能。因此，控制焊缝的熔合比是相当重要的环节。

焊接要点

(1)．合理控制焊接热循环，改善焊接应力状态和消除氧化物、硫化物以及低熔点共晶体的有害作用。具体地的方法就是采用热量集中的焊接方法，即:手工钨极氩弧焊接。另外可采焊前预热的办法。

(2).正确选择焊接材料，控制焊缝的化学成分，限制有害杂质的含量。

(3)．拧制焊缝熔介比，以保证铁在焊缝中的含量在10—43％之间，使焊缝具有良好的抗裂性能。

(4)．采用合理的接头型式，改善接头的工艺性能和抗裂性能。

(5)．严格进行焊接前期处理。

不锈钢

紫铜与不锈钢管板接头的焊接见下表：

序号焊接材料焊接规范参数表面渗透检测宏观金相强度及气密性试验备注1H0Cr21Nil0焊接电流：I=80 ～100A

保护气体流量： Ar=10 ～151／ min

气体纯度≥99.99％

大量裂纹裂纹未融合未进行试板管口未倒角

2HS224焊接电流： I=80 ～100A

保护气体量：Ar=10 ～151／ min

气体纯度≥99.99％

裂纹气孔未进行未进行试板管口倒角2×45°

3纯镍焊丝 ( 采用Z308焊条的焊芯代焊接电流： I=80～ 100A

保护气体流量： Ar=10～ 151／ min

气体纯度≥99.99％

表面气孔气孔夹沙未进行试板管口倒角2×45°

4纯镍焊丝N6焊接电流： I=80～100A

保护气体流量： Ar=10 ～ 151 ／ min

气体纯度≥99.99％

表面气孔单个气孔未进行试板管口倒角2×45&&°

5HS201焊接电流：： I=80 ～ 100A

保护气体流量：Ar=10～151／min

气体纯度≥99.99％

无裂纹气孔等缺陷无宏观缺陷压力 = 6.0MPa 。满足要求1. 试板管口倒角2×45° 2. 管规格∮10×1

6HS201焊接电流： I=80 ～100A

保护气体流量： Ar=10～ 151 ／ min

气体纯度≥99.99％

无裂纹气孔等缺陷无宏观缺陷压力 = ; 6.0MPa 。满足要求1. 试板管口倒角2×45° 2. ;管规格∮16×3