銅能提高強(qiáng)度和韌性,特別是大氣腐蝕性能。缺點(diǎn)是在熱加工時容易產(chǎn)生熱脆,銅含量超過0.5%塑性顯著降低。當(dāng)銅含量小于0.50%對焊接性無影響。
銅管焊接工藝 1、 總論 制冷空調(diào)中的制冷系統(tǒng),一般用銅鋁等有色金屬材料,在制造、安裝和維修過程中,管 道的焊接是關(guān)鍵的一環(huán),它不但影響美觀,更重要的是影響到系統(tǒng)能否正常工作燈問題,必 須引起高度重視。 2、 焊料的選用 制冷空調(diào)的管件多是用銅(紫)管材,常用的焊料類型有銅磷焊料、銀銅焊料、銅鋅焊 料等。在焊接時要根據(jù)管道材料的特點(diǎn),正確的選擇焊料及熟練地操作,以確保焊接的質(zhì)量。 2.1 對同類材料的焊接 2.1.1 銅與銅的釬焊 可選用磷銅焊料或含銀量低的磷銅焊料,如 2%或 5%的銀基焊料。這種焊料價格較為 便宜,且有良好的溶液,采用填縫和濕潤工藝,不需要焊劑。 2.1.2 鋼與鋼的焊接 可選用黃銅條焊料加適當(dāng)?shù)暮竸:附訒r。將焊料加熱到一定溫度后插放在焊劑中,使 焊劑溶化后附著在焊料上,但焊后必須將焊口附近的殘留焊劑用熱水或水蒸氣刷洗干凈,防 止產(chǎn)生腐蝕。在使用焊劑時最好用酒精稀釋成糊狀,涂于焊口表面,焊接時酒精迅速蒸發(fā)而 形成平滑薄膜不易流失,同時還可避免水份浸入制冷系統(tǒng)的危險。 2.2.2 銅與鐵的焊接 可選用磷銅焊料或黃銅條焊料,但還需使用相應(yīng)的焊劑,如硼砂、硼酸或硼酸的混合焊 劑。 3、焊接操作 對焊接不同的材料,不同的管徑時所需的焊槍大小和火焰溫度的高低有所不同,焊接時 火焰的大小可通過兩個針形閥進(jìn)行控制調(diào)整,火焰的調(diào)整時根據(jù)氧、乙炔氣體體積比例不同 可分為炭化焰、中性焰和氧化焰三種。 3.1 火焰的種類及特點(diǎn) 3.1.1 炭化焰 其特點(diǎn)是氧氣與乙炔氣的體積比小于1,略缺氧,易將炭粒帶入金屬而影響焊料流動, 冒黑煙,溫度約為2700 左右,可用于對管道的烘烤等。 3.1.2 中性焰 其特點(diǎn)是焰芯的尺寸取決于燃燒氣體的成份、耗量和流速,焊炬噴嘴孔直徑?jīng)Q定了火焰 焰心的直徑,而混合氣的流速,則決定了焰芯的長度,中性焰的火焰分3 層,焰芯呈尖錐形, 色白而明亮,內(nèi)焰為藍(lán)白色,外焰由里向外逐漸由淡紫色變成為橙色和藍(lán)色,溫度約為 3000~3500℃左右,氧氣與乙炔氣的體積之比為1:1.2 制冷空調(diào)的管件焊接多使用中性焰。 3.1.3 氧化焰 其特點(diǎn)是是焰芯是圓錐形,長度明顯地縮短,輪廓也不清晰,顏色暗淡,外焰也縮短了, 火焰是藍(lán)色,火焰燃燒時伴有響聲,響聲大小取決于氧氣壓力,氧化焰的溫度高于中性焰, 適用于黃銅的管件焊接。火焰的性質(zhì)是根據(jù)被焊金屬種類及其性質(zhì)來選擇的,應(yīng)注意科學(xué)地 選擇使用。 3.2 火焰的調(diào)節(jié) 點(diǎn)燃前先按操作規(guī)程分別開啟氧氣瓶和乙炔氣瓶的閥門,使低壓氧氣表指示在 0.2~0.5Mpa 左右,乙炔氣的眼里表指示在 0.05Mpa 左右。然后微開焊槍的氧氣閥。再微開 焊槍上的乙炔氣閥,同事,從焊嘴的后面迅速點(diǎn)火。切不可在焊嘴正面點(diǎn)火,以免噴火燒手。 點(diǎn)燃后即可調(diào)節(jié),兩閥的調(diào)節(jié)就是調(diào)節(jié)氧氣與乙炔氣浸入焊槍混合氣的比例,從而得到不同 的火焰。 3.3 焊接 焊接時應(yīng)嚴(yán)格按步驟進(jìn)行操作,否則,將會影響焊接的質(zhì)量。 3.3.1 準(zhǔn)備與配管 3.3.1.1 檢查氧氣瓶和乙炔瓶內(nèi)的量是否足夠。 3.3.1.2 核對圖紙要求,保證各部件的齊全無缺,功能完好。 3.3.1.4 保證管路光路橫平豎直,注意各閥件的方向性。 3.3.1.5 根據(jù)圖紙要求的尺寸和管徑,用卷尺量取相應(yīng)的長度,并用線號筆幾下位置。 3.3.1.6 較粗的銅管要固定后,再用割刀拆下,要保證割口平齊,不變形。 3.3.1.7 用銼把割口毛邊銼平,并用抹布擦拭干凈。 3.3.1.8 將要焊接管件表面清潔或擴(kuò)口,擴(kuò)完的喇叭口應(yīng)光滑、圓正、無毛刺和裂紋, 厚度均勻,用砂紙將要焊接的銅管接頭部分打磨干凈,最后用干布擦干凈。否則,將影響焊 料流動及焊接質(zhì)量。 3.3.1.9 除紫銅與紫銅焊接外,所有管件在焊接前都應(yīng)用紗布或不銹鋼絲刷清理,露出 光亮金屬表面。(內(nèi)為表面均要清理,金屬屑及砂粒應(yīng)清除干凈) 3.3.1.10 對將要焊接的銅管互相重疊插入(注意尺寸)并圓心對準(zhǔn)。 3.3.1.11 銅管接頭與銅管插入深度及間隙見表。(插入深度約等于管徑) 3.3.2 保護(hù) 3.3.2.1 焊接時應(yīng)在被焊管奶通低速氮?dú)猓乐寡趸?3.3.2.2 乙炔氣應(yīng)通過無氧化焊接發(fā)生器,防止焊接物件外表面氧化。 3.3.3 焊接 3.3.3.1 焊接時,必須對被焊件進(jìn)行預(yù)熱。將火焰烤熱銅管焊接處,當(dāng)銅管受熱至紫紅 色時,移開火焰后將焊料靠在焊口處,使焊料熔化后流入焊接的銅件中,受熱后的溫度可 通過顏色來反映溫度的高低,暗紅色:600 攝氏度左右;深紅色:700 攝氏度左右;橘紅 色:1000 攝氏度左右。 3.3.3.2 焊接時,氣焊火焰不得直接加熱焊條。 3.3.3.3 對于高溫條件下易變形,損壞的部件應(yīng)采取相應(yīng)保護(hù)措施。如角閥、蒸發(fā)器, 冷凝器等要用濕紗布包扎接口后再進(jìn)行焊接,對于電磁閥、膨脹閥、液鏡、四通閥,能拆 開的一定要拆開后焊接,不能拆的同樣采取以上措施。 3.3.3.4 焊接時,在焊完后將銅管進(jìn)行退火時,退火溫度不低于300 攝氏度。 3.3.3.5 焊接完畢后,冷卻,用干燥氮?dú)馇謇砉軆?nèi)氧化物和焊渣。 3.3.4 補(bǔ)焊 3.3.4.1 在試壓過程中發(fā)現(xiàn)焊接有滲漏的地方應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)焊,補(bǔ)焊時要將系統(tǒng)試壓的氮?dú)?放掉,焊后要重新試壓。 3.3.4.2 補(bǔ)焊前腰將表面的氧化層,用紗布擦凈。補(bǔ)焊后,要將氧化皮清除干凈,在水 中淬火后,應(yīng)將銅管烘干,不得有水滴存在。
金屬焊接方法有40種以上,主要分為熔焊、壓焊和釬焊三大類。
熔焊
熔焊是在焊接過程中將工件接口加熱至熔化狀態(tài),不加壓力完成焊接的方法。熔焊時,熱源將待焊兩工件接口處迅速加熱熔化,形成熔池。熔池隨熱源向前移動,冷卻后形成連續(xù)焊縫而將兩工件連接成為一體。
在熔焊過程中,如果大氣與高溫的熔池直接接觸,大氣中的氧就會氧化金屬和各種合金元素。大氣中的氮、水蒸汽等進(jìn)入熔池,還會在隨后冷卻過程中在焊縫中形成氣孔、夾渣、裂紋等缺陷,惡化焊縫的質(zhì)量和性能。
為了提高焊接質(zhì)量,人們研究出了各種保護(hù)方法。例如,氣體保護(hù)電弧焊就是用氬、二氧化碳等氣體隔絕大氣,以保護(hù)焊接時的電弧和熔池率;又如鋼材焊接時,在焊條藥皮中加入對氧親和力大的鈦鐵粉進(jìn)行脫氧,就可以保護(hù)焊條中有益元素錳、硅等免于氧化而進(jìn)入熔池,冷卻后獲得優(yōu)質(zhì)焊縫。
壓焊
壓焊是在加壓條件下,使兩工件在固態(tài)下實(shí)現(xiàn)原子間結(jié)合,又稱固態(tài)焊接。常用的壓焊工藝是電阻對焊,當(dāng)電流通過兩工件的連接端時,該處因電阻很大而溫度上升,當(dāng)加熱至塑性狀態(tài)時,在軸向壓力作用下連接成為一體。
各種壓焊方法的共同特點(diǎn)是在焊接過程中施加壓力而不加填充材料。多數(shù)壓焊方法如擴(kuò)散焊、高頻焊、冷壓焊等都沒有熔化過程,因而沒有象熔焊那樣的有益合金元素?zé)龘p,和有害元素侵入焊縫的問題,從而簡化了焊接過程,也改善了焊接安全衛(wèi)生條件。同時由于加熱溫度比熔焊低、加熱時間短,因而熱影響區(qū)小。許多難以用熔化焊焊接的材料,往往可以用壓焊焊成與母材同等強(qiáng)度的優(yōu)質(zhì)接頭。
釬焊
釬焊是使用比工件熔點(diǎn)低的金屬材料作釬料,將工件和釬料加熱到高于釬料熔點(diǎn)、低于工件熔點(diǎn)的溫度,利用液態(tài)釬料潤濕工件,填充接口間隙并與工件實(shí)現(xiàn)原子間的相互擴(kuò)散,從而實(shí)現(xiàn)焊接的方法。
焊接時形成的連接兩個被連接體的接縫稱為焊縫。焊縫的兩側(cè)在焊接時會受到焊接熱作用,而發(fā)生組織和性能變化,這一區(qū)域被稱為熱影響區(qū)。焊接時因工件材料、焊接材料、焊接電流等不同,焊后在焊縫和熱影響區(qū)可能產(chǎn)生過熱、脆化、淬硬或軟化現(xiàn)象,也使焊件性能下降,惡化焊接性。這就需要調(diào)整焊接條件,焊前對焊件接口處預(yù)熱、焊時保溫和焊后熱處理可以改善焊件的焊接質(zhì)量。