黄铜的焊接工艺

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~~ 黄铜的焊接工艺 1、黄铜的焊接性 黄铜是铜锌合金,由于锌的沸点较低,仅为 907 ℃,故焊接过程中极容易蒸发,这一点成为黄铜焊接的最大问题。在焊接高温作用下,焊条电弧焊时锌的蒸发量高 达 40% ,锌的大量蒸发,导致焊接接头的力学性能和耐蚀性能下降,还使之对应力腐蚀的敏感性增大。蒸发的锌在空气中立即被氧化成氧化锌,形成白色的烟雾,给操作带来很大困难,而且影响焊工身体健康,因此,焊接黄铜的场所,应加强通风等防护措施。黄铜的焊接性不良,焊接时会产生气孔、裂纹、锌的蒸发和氧化等问题。为了解决这些问题,在焊接时常用 含硅的焊丝,因为硅在熔池表面会形成一层致密的氧化硅薄膜,阻碍锌的蒸发和氧化,并防止氢的入侵。焊后可经 470 ~ 560 ℃的退火处理,以消除应力防止 “自裂 ”现象。 2、黄铜的焊接方法 生产中常用的焊接黄铜的方法是焊条电弧焊和氩弧焊等,其工艺要点如下: (1 ) 焊条电弧焊 焊条采用青铜芯焊条,如 ECuSn-B (T227 )、ECuAl-C (T237 )。补 焊要求不高的黄铜铸件可采用纯铜芯焊条,如 ECu (T107 )。电源采用直流正接, V 型坡口 角度不应小于 60°~70°。板厚超过 14mm 时,焊前焊件表面应仔细清理, 清除一切会产生氢气的油类杂质。 操作时应当用短弧焊接,焊条不做横向和前后摆动,只沿焊缝的直线移动。焊接速度要快,不应低于 0.2 ~0.3m/min 。多层焊时,层与层之间的氧化膜及渣应清除干净。黄铜的铜液流 动性大,故溶池最好处于水平位置,若溶池必须倾斜,则倾角不应大于 15° (2 ) 氩弧焊 手工钨极氩弧焊时,焊丝采用锡黄铜焊丝 HSCuZ-1 (HS221 )、铁黄铜焊 丝 HSCuZn-2 ( HS222 )、硅黄铜焊丝 HSCuZn-4 (HS224 )。这些焊丝含锌较高,焊接时 烟雾较大。亦可用青铜焊丝 HSCuSi ( HS211 )、 HSCuSn ( HS212 )。手工钨极氩弧焊焊接黄铜的焊接参数见表。

材料 板厚 /mm 普通黄铜 1.2

锡黄铜 2 手工钨极氩弧焊焊接黄铜的焊接参数 钨极直径 电源种类 坡口形式

/mm 及极性

端接 3.2 直流正接

V 型 3.2 直流正接 焊接电流 氩气流量 / 预热温度

/A (L/min ) /℃

185 7

180 7

由于锌的蒸发破坏氩气的保护效果,所以焊接黄铜时应选用较大的喷嘴孔径和氩气流量。焊前一般不预热,只有焊接厚度大于 10mm 的接头和焊接边缘厚度相差比较大的接头时才需预热,后者只预热焊件边缘较厚的部分。 电源可采用直流正接,也可以采用交流。用交流电源焊接时,锌的蒸发量较小。焊接参数宜采用较大的焊接电流和较快的焊接速度。厚 16 ~20mm 黄铜板的焊接参数为:焊接电流 260 ~300A ,钨极直径 5mm ,焊丝直径 3.5~ 4.0mm ,喷嘴孔径

14 ~16mm ,氩气流量 20~ ....

~~ 25L/min 。 为了减少锌的蒸发,操作时可将填充焊丝与焊件 “短接 ”,在填充焊丝上引弧和保持电弧,尽可能避免电弧直接作用到母材上,母材主要靠熔池金属的传热来加热熔化。焊接时,应尽可能进行单层焊,板厚小于 5mm 的接头,最好能一次焊完。 焊后焊件应加热到 300 ~400 ℃进行退火处理, 消除焊接应力, 以防止黄铜构件在使用时破裂。