纯铜焊接件加工工艺研究
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纯铜焊接工艺探讨摘要:本文通过对纯铜的物理性能及焊接性分析,经过摸索试验,总结出一套行之有效的纯铜手工氩弧焊焊接施工方法。
关键词:氩弧焊;预热;纯铜;焊剂引言纯铜是含Cu量不低于99.9的工业纯铜,纯铜的密度为8.96g/m3,熔点为1083℃,具有面心立方晶格的晶体结构,因此具有优良的导电性,在金属中仅次于银,导热性仅次于金和银,在大气、海水中具有良好的耐蚀性及良好的低温塑性,被广泛应用于导电元件或导体,常应用于电站的母线上。
1.纯铜焊接特点由表1可看出铜焊接性有别于钢和铝,其焊接时主要存在以下几点问题:1.1. 未熔合、易变形由表1可知铜的热导系数在20℃时约为铁的7.2倍,1000℃时约为铁的11倍,焊接时热量迅速从加热区传导出去,加热范围扩大,使母材与填充金属难以熔合,因此焊接时要采用大功率热源,焊前要采取预热措施。
铜的线胀系数和收缩率也比较大,再加上铜导热能力强,使焊接时热影响区加宽,焊接时如加工件刚度不大,又无合适性措施,必然会产生较大的变形,但如果刚度较大或焊接变形受阻时,就会产生很大的焊接应力,成为导致焊接裂纹的力学原因。
1.2. 热裂纹氧是铜中经常存在的杂质,铜在熔化状态下较易氧化,而生成Cu2O。
Cu2O 又与Cu生成(Cu +Cu2O)的低熔点共晶,其共晶温度为1065℃,低于铜的熔点1083℃,当焊缝处于高温时,在焊接应力作用下,在焊缝或热影响区上就会产生热裂纹。
1.3.气孔焊接时产生的气孔主要是氢气孔,氢在铜中的溶解度与温度有关,铜在液态时能溶解大量的氢,而且在凝固时氢的溶解度急剧减小,说明凝固过长要析出大量的氢气;另外熔池金属氧化生成的氧化亚铜在凝固时因不容于铜而析出,便与氢或一氧化碳反应生成水蒸气或二氧化碳气体,因不溶于铜而逸出,铜的导热性强,熔池凝固特别快,大量的氢气来不及逸出,就在焊缝中形成氢气孔,所以为减少或防止铜焊缝中的气孔,主要是减少氢和氧的来源,采用预热等方法延长熔池存在时间,使气体逸出。
对纯铜材料加工的研究对策摘要:在纯铜加工的过程中由于加工工艺和纯铜的质量对纯铜材料加工过程都会产生一定的影响,本文就纯铜材料的加工进行阐述。
关键词:纯铜;材料加工;研究一、前言在当前社会发展的过程中,纯铜以其良好的导电性、导热性、可塑性被汽车、电信、船舶等行业广泛的采用。
这就导致了纯铜材料加工技术的快速发展,对纯铜材料的研究也更加的深入。
二、中国铜加工业现状1、中国铜加工材产量与消费量近年来,随着国民经济和高新技术的稳定、持续、快速发展,我国铜加工材发展十分迅速,2007年产量达628.8万t,与2006年相比,同比增长24.1%,再创造历史新高,2、中国铜加工材品种近年来,中国铜加工材品种已发生了巨大的变化,紧密结合市场和科学技术发展的需求,传统铜加工材已经逐步完成了向现代铜加工材的转变。
其重要特点是向高精度、高性能、环保、节能方向发展,许多产品已成为国内外知名品牌,在国内外市场上享有盛誉;产品质量已稳步提高,产品标准水平已处国际先进行列,各主要铜材生产厂家除按国家标准生产外,还可以直接接受按世界主要发达国家标准要求产品的订货,这表明我国铜加工材生产进一步国际化。
为了满足国民经济和科学技术对铜材的多方面需求,各铜加工企业还相应制定了许多内部供货技术标准。
中国铜加工材约有250种合金,近千个产品品种,是世界上产品品种最丰富的国家之一。
在众多的铜加工材品种中,涌现出一大批热点产品和按国际先进标准生产的产品,代表着我国现代铜加工技术和应用的主流方向。
这些产品有:空调管、超长冷凝管、高效散热管、同步器齿环、水道管、接插元件带、焊接带、变压器带、电缆带、水箱带、长空芯导线、高速列车接线、环保铜材、功能材料、合金线等。
三、我国铜加工材重点应用领域的发展分析改革开放以来,我国国民经济持续高速发展,工业体系日臻完善,特别是近十年来,形成以电子信息、先进制造业、汽车、电力能源为支柱产业的国民经济结构,相关产品及技术直接与国外先进水平接轨,技术升级周期缩短到半年,新产品、新技术不断涌现,产业规模不断扩大,已成为我国经济可持续发展的中坚力量,是我国现代铜加工材重要消费领域,也是推动我国铜加工材品种结构不断优化、质量不断提高的动力源泉。
纯铜板钨极氩弧焊银焊技术摘要】: 对电机铜条等厚大构件焊缝开裂原因、形成机理进行分析,针对焊接过程中的难点和易出现的缺陷进行模拟试验,采用TIG方法使用钎焊工艺焊接,焊前无需预热,提高了焊接生产率,改善了焊接工作条件,焊后质量好,满足设备保用要求。
【关键词】紫铜 TIG 焊剂银焊丝不预热一、情况简介电机的铜条为纯铜,由于具有非常好的加工成形性、热导率高对转子冷却效果好、耐腐蚀性好、延展性好及具有一定的强度,在电气领域应用广泛。
电机生产厂家为了保持较好的导电性,一般情况下都是采用钎焊焊接,这种方法焊缝薄、强度低、非原子状态结合,对于电机工作状态来说有时达不到使用要求。
二、焊接方法选择1、普遍使用的火焰钎焊紫铜具有优良的钎焊性,有着良好的润湿性,表面的氧化膜也容易去除去,但是厚大焊件的钎焊,因温度达不到要求很难实现,焊接时需要使用多个烤把辅助加热,消耗大量人力物力,在电机铜条焊接时由于加热时间长、加热范围大容易造成转子漆包线的绝缘损伤,焊缝较薄,钎焊是黏合结构而非原子间结合,整个焊缝的强度较低,在强度要求高、振动大、高速旋转的工况下易产生开裂现象。
2、钨极氢弧焊(GTAW)钨极氢弧焊,具有电弧稳定、能量集中、保护效果好、热影响区窄、操作灵活等优点,特别适合构件的焊接和补焊。
3、焊接方法确定根据对两种焊法进行工艺试验,氩弧焊焊缝熔合良好。
气焊在焊接20mm以上的紫铜板时,焊缝有多处裂纹和气孔发生,焊件变形大,焊接时烟尘大,不利于焊工的身心健康。
基于以上分析决定采用焊接质量好的氩弧焊接方法。
三、性能分析1、紫铜的性能紫铜在退火状态下具有高的塑性,但强度低,经冷加工变形后,强度可提高近一倍,但塑性降低,在工程中一定要避免重复受热,防止塑性急剧下降。
2、焊接缺陷产生的原因分析难熔合及易变形。
由于纯铜的热导率特别大,20℃时铜的导热系数比铁大7倍多,1000℃时大11倍多。
焊接时热量迅速从加热区传导出去,使母材与填充金属难以熔合。
铜制品的焊接铜是一种重要的金属材料,广泛应用于制造行业。
在许多情况下,焊接是加工铜制品的常用方法之一。
本文将探讨铜制品焊接的基本过程和注意事项。
焊接是将两个或多个金属部件通过加热并加入熔化的填充材料,使其永久连接的过程。
以下是焊接铜制品的基本步骤:1. 准备工作:- 清洁:在焊接之前,必须确保铜制品表面干净、无油脂和氧化物。
可以使用钢丝刷或酸性溶液进行清洁。
- 加热:对于大块的铜制品,预热是必要的。
预热可以减少焊接过程中的压力和热应力。
2. 选择适当的焊接方法:- TIG焊接:适用于精密焊接,操作较为繁琐,但焊接质量高。
- MIG焊接:适用于大面积焊接,操作相对简单,但焊接成本较高。
3. 选择适当的焊接材料:- 银焊料:高温下焊接铜制品时广泛使用的材料。
可以提供良好的电导率和高强度。
- 焊锡:适用于低温焊接铜制品。
常用于电子和微型焊接。
4. 开始焊接:- 放置:将铜制品放置在焊接平台上,并确保部件的正确定位和固定。
- 加热和加入焊料:使用合适的焊接工具,将焊料加热到适当的温度,并将其加入焊接接头。
- 冷却:焊接完成后,让焊接接头自然冷却,以避免出现应力集中和裂纹。
铜制品焊接的注意事项包括:- 在焊接过程中必须采取安全措施,如佩戴焊接面罩、手套和其他防护装备。
- 根据铜制品的特点和要求,选择合适的焊接方法和焊接材料。
- 控制焊接温度,避免过热或过快的焊接速度。
- 确保焊接区域干燥和清洁,以提高焊接质量。
总之,铜制品的焊接是一项需要技巧和经验的工艺。
遵循正确的焊接步骤和注意事项,可以实现高质量的焊接连接。
铜和铜合金的焊接工艺1铜和铜合金的焊接操作纯铜又称紫铜,铜与锌的合金称为黄铜,铜与锡的合金称为青铜,含镍量低于50%的铜镍合金称为白铜,铜内有害杂质的含量对铜的性能影响很大,最危险的物质是铋和铅,铋和铅不熔于铜中而在晶粒周围形成了易熔薄层,此外,硫和氧在铜中形成脆化合物,给热加工和焊接带来困难。
铜及铜合金的焊接工艺差,在焊接时易出现以下问题:难熔合、流动性大、易变形、易氧化、易开裂、易产生气孔等缺陷。
铜及铜合金的焊接方法很多,如气焊、碳弧焊、焊条电弧焊和手工钨极氩弧焊等几种,其中紫铜和黄铜是比较难焊的材料,一般是不采用焊条电弧焊的焊接方法,锡青铜、铝青铜可采用焊条电弧焊,若采用手工钨极氩弧焊,不仅能保证焊缝的质量还能提生产效率。
2.焊条的选择焊条电弧焊焊接铜和铜合金的焊条有紫铜焊条(ECu)锡青铜焊条(EcuSn-B)和铝青铜焊条(EcuA1-C)等,焊条均为碱性低氢性,使用直流电源并反接。
铜及铜合金焊条在焊接时应预热,焊后应进行热处理。
3.焊接措施焊条电弧焊焊接铜和铜合金时,应严格控制氧氢的来源,焊接应仔细清除待焊处的油污,锈垢,采取焊前预热措施得当。
焊件厚不超过4mm 时,可以不开坡口,当焊件厚度为5mm~10mm时,可开单面V形和U形坡口,若采用垫板可获得单面焊双面成形的焊缝,若焊件厚度大于10mm,应双面开坡口,并提高预热温度,焊接时应采用直流反接短弧焊,焊条一般不做横向摆动,在焊接中断或要换焊条,动作要快,焊条的操作角度基本与焊接碳钢相同,较长的焊缝应尽量有较多的定位焊,并且应用分段焊法焊接,以减小焊接应力和变形,多层焊时应彻底消除层间熔渣,避免夹渣的产生,焊接结束后,应采取锤击式热处理的方法,消除焊接应力,由于铜的流动性好,所以应尽量采用平焊的位置进行焊接。
铜及铜合金的焊接工艺一、常用铜及铜合金及其分类铜及铜合金以它独特而优越的综合性能,如导电性、导热性、耐蚀性、延展性及一定的强度等特性,在各行业中获得了广泛的应用。
铜及铜合金种类繁多,常用的铜及铜合金可从它的表面颜色看出其区别,如常用的纯铜(又称紫铜)、黄铜、青铜和白铜,实际上就是纯铜、铜锌、铜铝、铜锡、铜硅和铜镍的合金。
二、铜及铜合金的焊接特点1、高热导率的影响由于铜及铜合金的高热导率、线膨胀系数和收缩率,在焊接铜及铜合金时,采用的焊接参数与焊接同厚度低碳钢差不多时,母材就很难熔化,且填充金属与母材也不能很好地熔合,产生了焊不透的现象;焊后的变形也比较严重,外观成形差。
因此即使焊接使用大功率热源,还得在焊前预热或焊接过程中采取同步加热的措施。
另外,母材厚度越大,散热愈严重,也愈难达到熔化温度。
2、焊接接头的热裂倾向大焊接时,铜能与其中的杂质分别生成多种低熔点共晶,加上铜及铜合金在加热过程中无同素异构转变,铜焊缝中也生成大量的柱状晶;同时铜及铜合金的线膨胀系数和收缩率较大,增加了焊接接头的应力,也更增大了接头的热裂倾向。
因此熔化焊时,常采取以下措施:①严格限制铜中的杂质含量,特别是氧的含量;②通过焊丝加入硅、锰、磷等合金元素,增强对焊缝的脱氧能力;③选用能获得双相组织的焊丝,使焊缝晶粒细化等。
3、气孔熔化焊时,气孔出现的倾向比低碳钢要严重得多,所形成的气孔几乎分布在焊缝的各个部位,且主要是由溶解的氢直接引起的扩散性气孔和氧化还原反应引起的反应性气孔。
因此,为了减少或消除铜焊缝中的气孔,主要的措施是减少氢和氧的来源,用预热来延长熔池存在的时间,使气体易于逸出。
4、接头性能的变化在熔化焊过程中,由于晶粒长大,杂质和合金元素的掺入,以及有用合金元素的氧化、蒸发等,使接头出现以下变化:塑性变坏、导电性下降、耐蚀性下降、晶粒粗化等。
要改善接头的性能,除了尽量减少热作用、焊后进行消除应力热处理外,主要的措施是控制杂质含量和通过合金化对焊缝进行变质处理,并根据不同铜合金接头的不同要求来选用。
焊接工艺的铜焊接技术要点铜焊接是一种常见的金属焊接技术,广泛应用于电子、机械、建筑等领域。
为了确保铜焊接的质量和可靠性,以下是一些铜焊接技术的要点。
一、清洁与准备工作在进行铜焊接之前,必须确保焊接表面干净,无任何油污、氧化物或杂质。
可以使用清洗剂、溶剂或机械方式进行清洁。
除此之外,还需要进行焊接零件的定位和固定,以保证焊接过程中的稳定性。
二、选择适当的焊接方法铜焊接可以采用多种方法,包括气焊、电弧焊、等离子焊和激光焊等。
根据具体需求和焊接材料的性质,选择适当的焊接方法。
对于薄壁铜件的焊接,可以考虑使用气焊或电弧焊;而复杂形状的焊接,可以选择激光焊接或等离子焊接。
三、控制焊接温度焊接温度是焊接过程中的关键因素。
过高的温度可能导致铜材变脆,而过低的温度则可能导致焊缝不牢固。
因此,在焊接过程中,需要严格控制焊接温度。
可以通过调整焊接电流、气体流量和焊接速度等参数来控制焊接温度。
四、选择适当的焊接材料焊接材料的选择对焊接质量有重要影响。
铜焊接通常使用铜焊丝作为填充材料。
而填充材料的选择应考虑与焊件相似的成分和性能,以保证焊接接头的强度和耐腐蚀性。
五、保护焊接区域焊接时,焊接区域容易受到氧化和腐蚀。
为了保护焊接区域,可以采取以下措施:1. 使用惰性气体,如氩气,来防止氧气进入焊接区域,减少氧化。
2. 在焊接区域周围涂抹焊接保护剂,防止腐蚀和污染。
3. 使用焊接套管或焊接面具,将焊接区域完全包裹起来,从而防止污染和氧化。
六、控制焊接时间和速度焊接时间和速度直接关系到焊接接头的质量。
焊接时间过长可能导致过热或烧穿,而焊接速度过快则可能导致焊接接头强度不足。
在焊接过程中,需要根据具体情况,合理控制焊接时间和速度,以保证焊缝的牢固性。
综上所述,铜焊接是一项具有广泛应用的技术,但要确保焊接接头的质量和可靠性,需要注意以上所述的焊接要点。
仔细控制焊接温度、选择适当的焊接方法和材料,并采取充分的预防措施,可以有效提高铜焊接的质量和效率。
不锈钢与纯铜的钎焊工艺1. 引言不锈钢和纯铜是常见的金属材料,在工业生产中广泛应用。
为了将它们连接在一起,常常采用钎焊技术。
本文将介绍不锈钢与纯铜的钎焊工艺,包括材料准备、工艺步骤、参数选择等内容。
2. 材料准备2.1 不锈钢和纯铜的选择在进行不锈钢与纯铜的钎焊之前,首先需要选择适合的材料。
不锈钢通常指具有耐腐蚀性能的合金钢,而纯铜则是指含铜量高于99.5%的金属材料。
2.2 表面处理为了确保钎焊接头质量,需要对不锈钢和纯铜进行表面处理。
首先要清洁表面,去除油污、氧化物等杂质。
可以使用溶剂、酸洗等方法进行清洗。
然后使用砂轮或研磨机对接头表面进行打磨,去除氧化层和粗糙度。
2.3 钎料选择钎料是连接不锈钢和纯铜的关键。
常用的钎料有银钎料、铜锡合金钎料等。
选择合适的钎料要考虑材料的化学成分、熔点、强度等因素。
3. 工艺步骤3.1 钳工定位将待焊接的不锈钢和纯铜件放置在工作台上,并使用夹具或夹具将其固定,以确保焊接过程中的稳定性。
3.2 钎焊准备根据钎焊材料和工艺要求,选择合适的焊接设备和工具。
将焊接设备调整到适当的参数,如电流、电压、气体流量等。
3.3 预热在进行不锈钢与纯铜的钎焊之前,需要对接头进行预热。
预热温度一般为材料熔点的50%~70%,可以使用火焰枪或电阻加热器进行预热。
3.4 钎焊操作在预热后,开始进行钎焊操作。
首先要将预先准备好的钎料放置在接头之间,并使用火焰枪或电阻加热器加热,使钎料熔化并填充接头间隙。
在钎焊过程中,要保持适当的加热温度和焊接速度,以确保钎料充分润湿接头表面。
3.5 冷却钎焊完成后,需要进行冷却处理。
可以使用自然冷却或水冷却等方法加快冷却速度。
冷却后,可对焊缝进行清理和修整。
4. 参数选择在不锈钢与纯铜的钎焊过程中,参数的选择对于焊接质量起着重要作用。
以下是一些常见参数的选择原则:•焊接电流:根据材料厚度和焊接速度选择合适的电流。
电流过大会导致过热、气孔等问题,电流过小则焊缝质量不佳。
纯铜工艺技术纯铜工艺技术是指在铜材料上进行切削、加工、钳工等工艺的技术。
铜是一种常见的金属材料,具有导电性好、耐腐蚀、易加工等优点,被广泛应用于电子、机械、建筑等领域。
下面将介绍纯铜工艺技术的相关内容。
首先,纯铜工艺技术中的切削工艺指的是将铜材料按照设计要求进行切割、修整的工艺。
常见的切削工具有切削刀片、铣刀、钻头等,根据要加工的形状和尺寸选择合适的切削工具。
切削时需注意刀具的速度、进给量、切削液的选择等因素,以保证加工质量和工具寿命。
其次,纯铜工艺技术中的加工工艺指的是将铜材料进行进一步加工,例如冲压、折弯、焊接等。
冲压工艺是指使用冲压模具将铜板进行冷冲或热冲,形成所需的零件或产品。
而折弯工艺是将铜板按照折弯模具的要求进行折弯,以获得所需要的形状。
焊接工艺则是通过将铜材料加热至熔点,利用焊接材料进行焊接,将多个铜材料连接在一起。
此外,在纯铜工艺技术中还有钳工工艺。
钳工是利用手工工具和机床对铜材料进行加工的一种工艺。
常见的钳工操作有铣削、螺纹加工、钻孔等。
这些操作需要熟悉使用各种手工工具和机床,以及相应的加工工艺。
纯铜工艺技术有着广泛的应用领域。
在电子领域,纯铜被用于制造电路板、电线、电缆等电子元件。
在机械领域,纯铜被用于制造轴承、齿轮等机械零件。
在建筑领域,纯铜被用于制造屋顶、门窗等建筑装饰材料。
纯铜工艺技术的发展离不开科学研究和技术创新。
随着人们对材料性能要求的提高,纯铜工艺技术也在不断创新。
例如,随着数控技术的进步,纯铜的切削加工越来越精细;随着焊接技术的发展,纯铜的焊接接头质量也在不断提高。
总的来说,纯铜工艺技术是对铜材料进行切削、加工、钳工等工艺的技术。
在电子、机械、建筑等领域中有着广泛的应用,是铜材料加工的重要环节。
随着科学研究和技术创新的推动,纯铜工艺技术将不断发展和完善,为各行各业的发展做出更大的贡献。