紫铜与不锈钢的焊接

Φ10紫铜管与2mm304不锈钢插入式钨极氩弧焊HS201焊接工艺徐明亮【摘要】结合实际,针对椎10紫铜管与2mm304不锈钢插入式钨极氩弧焊HS201焊接工艺进行了阐述.【期刊名称】《黑龙江科技信息》【年(卷),期】2019(000)001【总页数】2页(P159-160)【关键词】椎10紫铜管;2mm304不锈钢插入式钨极氩弧焊;HS201焊接工艺【作者】徐明亮【作者单位】江苏航运职业技术学院,江苏南通 226010【正文语种】中文【中图分类】TG441 概述紫铜管-不锈钢管板角接头广泛应用于各类冷却器，由于不锈钢的耐化学腐蚀和电化学腐蚀性能在钢材里面是最好的，铜及铜合金具有优良的导电性、导热性、延展性以及在某些介质中良好的抗腐蚀性能，两者连接一起能够最大限度地利用材料的各自优点，会收到意想不到的效果。

而且还能够符合不同部位处于不同的温度、压力、载荷、介质等工作条件。

复合构件不仅能满足使用性能的要求，而且在经济上也相当合理。

显然，把异种金属连接在一起形成整体部件，焊接常常是最好的方法，所以异种金属焊接技术就成了关键。

紫铜管-不锈钢焊接试件具有强度重量比高，承载大，疲劳性能好，有较好的抗腐蚀性。

世界各国的研究者对304不锈钢和紫铜管焊接进行了实验和理论分析，目前常用的焊接方法有氧乙炔焊、电阻对焊、钎焊及钨极氩弧焊等，生产中多数采用填充材料依然是银基铜焊丝和加环银衬垫。

由于银基铜焊丝熔化温度最窄、熔点低、抗电蚀、渗透性和韧性优良、流动性及润湿性良好的优点且可快速焊接成型，且含银量越高焊接越容易，在国外由于其先进而优良的焊接设备，对于紫铜管-不锈钢管板角接技术填充材料银的含量控制很低，而国内由于受先进材料的控制致使我们的焊接设备与国外先进焊接设备有一定的差距，如果按照国外的工艺要求焊接，铜管很容易烧穿，所以现阶段国内对于紫铜管-不锈钢管板角接技术填充材料银基铜焊丝含银量大多数都是很高才能达到工艺要求和使用要求，所以无论国内国外目前紫铜管-不锈钢管板角接利用银基铜焊丝加环银衬垫成本都是极高的。

·４４·材料开发与应用２００９年６月技术支持。

４．１工艺评定ＱＪｌ０２；试板为１２和ＩＣｒｌ７Ｎｉ，尺寸均为２５ｍｉｌｌ×２５焊接设备：焊炬Ｈ０１—６、焊嘴２号；ｌｎｌｎ×８０ｍｎｌ；钎焊材料：钎料ＨＬＡｇＣｄ２６—１６．７—１７、钎剂钎焊参数见表３。

表３火焰钎焊焊接参数焊前用汽油清洗零件，用砂纸清理焊接锈蚀和氧化膜。

采用中性焰内外焰往复摆动式加热所焊试件。

先加热铜，由铜向不锈钢过渡热量，以减少不锈钢的加热时间，避免不锈钢过烧。

加热时间约为１～２ｍｉｎ，温度为６３５～６７０℃。

试件加热后，将蘸有钎剂的钎料填满整个焊缝。

焊接时采用内焰，时间为２０～３０ｓ。

用外焰继续均匀加热１５～２０ｓ，以保证焊料充分流入焊缝内部。

４．２工艺评定试验结果（１）焊缝外观检验：焊缝成形饱满，无未熔合、气孔、夹渣、裂纹等缺陷；（２）力学性能试验：拉伸试验和剪切试验结果显示．焊缝接头强度大于母材Ｔ２的。

５工艺试验根据工艺评定结果，我们采用工艺评定的焊接参数，结合对三通管路结构的工艺性改进，进行了一组焊接工艺试验。

共１１套三通管路，经６ＭＰａ气压试验，保压２０ｍｉｎ，全数合格，符合产品气密性要求。

金相组织分析见图２，焊接接头钎料向母材扩散充分，钎缝和母材结合紧密，未出现剥离现象，结合力强度较高。

与渗漏产品的金相组织（图３）对比，不锈钢与铜材间出现明显的组织剥离现象．第２４卷第３期范宇洪等：Ｔ２紫铜与１Ｃｒｌ７Ｎｉ２不锈钢火焰钎焊焊接工艺技术研究‘４５·６焊接接头显微组织检测分析７结论经过分析和多次试验，我们配制了合适的浸蚀剂，如表４所示。

腐蚀时，先腐蚀钎料，后腐蚀母材，并注意每次蘸取少量浸蚀剂轻轻腐蚀，切忌过量以免造成腐蚀过头。

表４金相试样浸蚀剂材料浸蚀剂Ｔ２５％一１０％（质量浓度）硫酸与硝酸水溶液钎料１０％（质量浓度）过硫酸铵水溶液！竺！！Ｚ盟婆三氢丝丛主芝垫醒ｉＱ坚些垄！塑竺！显微组织见图４，图５，可见，焊缝处组织致密、母材成分均匀，无偏析及疏松等缺陷；钎料向母材扩散充分，结合紧密。

采用过渡层法焊接不锈钢与紫铜王志德(甘肃省兰州市　兰州钢厂设备公司　730020) 炼钢电炉上的导电管大多是由不锈钢与紫铜焊接而成。

二者焊接时,填充材料及焊接工艺的选择较为困难。

经实践,采用镍基焊条熔敷过渡层加以合理的焊接工艺,焊缝质量较高,能够满足设计要求,又降低了制作成本。

现将工艺介绍如下:导电管由紫铜(T2)与不锈钢法兰(1Cr18N i9T i)焊接而成(见图)。

在使用过程中,管内通冷却水,且易受振动,要求不泄漏。

焊前,在不锈钢法兰上开单V形坡口,坡口角度25°,然后将二者结合面及其25mm范围内清洗干净,直至露出金属光泽。

本着合理、节约的原则,过渡层选择纯镍Z308焊条,过渡层与紫铜管之间的填充材料选择T107焊条。

焊接参数:Z308焊条 4mm(120～150℃烘干2h),焊接电流120～150A;T107焊条 5mm(250℃烘干1～2h),焊接电流180～240A。

采用直流反接。

焊接要点: 焊接过渡层时,焊条不宜横向摆动,采用小电流快速焊。

焊接紫铜时,必须将铜预热到450～480℃。

焊接过程中,在距接头250mm处采用气体火焰加热,短弧(弧长约2.5mm)、快速、直线运条,分段退焊,每焊一层要彻底清渣。

焊后,用渗透法检查,表面无明显缺陷,最后试压合格。

安装使用三年,未出现异常情况。

(收稿日期:19960—07—01)熔化极富氩三元混合气体保护焊的应用罗　伟　(浙江省杭州市　浙江大学　310027) 气体常常以液态形式予以有效的贮存,氧气的液化温度为-183℃,氩气液化温度-186℃,氮气液化温度-196℃。

常见的液氧、液氩、液氮的低温贮槽为真空粉末绝热式贮槽。

这类贮槽由内旦容器、外壳、管路及蒸发系统等组成,内旦容器多为奥氏体不锈钢如1Cr18Ni9T i,外壳多为16M nR,管路系统多为奥氏体不锈钢。

根据相应标准,真空粉末绝热低温液体贮槽的制造、检验及验收要求较高。

紫铜与钢的焊接采用手工电弧焊、气焊和埋弧焊。

板厚大于3毫米时需开坡口，坡口形式与钢构相同。

开X形坡口时不留钝边，以保证焊透。

当坡口角度太小或端部沾污就不能很好焊透。

紫铜、铜合金与钢的手工电弧焊可采用铜107（T107）、铜227（T227）焊条进行焊接。

被焊材料的厚度为3毫米或3毫米以上，可以采用埋弧焊，焊接接头可以采用对接或“T”形接。

熔剂层下的碳焊用直流正极性，弧压为40～55伏，弧长14～20毫米，电流300～550安，选用焊铜用的焊剂例如焊剂150、焊剂431等。

熔化极电弧焊时，虽然熔剂中加入2～5%的铝、锰、硅和碳酸钙，以及铜墙铁壁焊毕上镀0.1～0.15毫米的锌，仍不能消除气孔。

如对坡口预热150℃，则气孔完全消失。

焊丝用T2铜丝，焊剂用430或360，结果良好。

黄铜、紫铜与钢进行闪光焊和电阻焊均可获得合格的接头。

闪光焊时钢的烧损量比铜大，因些装入焊机的伸出长度应大些。

闪光焊时，钢 L=3.5d ，黄铜L=1.5d ，紫铜L=1d 。

式中d为焊件直径，L为伸出长度。

电阻焊时，钢L=2.5d ，黄铜L=1d ，紫铜L=1.5d 。

顶锻压力均为1.0～1.5公斤力/毫米2。

紫铜及紫铜与低碳钢的焊接工艺紫铜的特点：具有极高的导电性、导热性、优良的可塑性、耐腐蚀性、低温塑性。

由于紫铜导热性好，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融合，这种现象尤其在厚板焊接时表现得更明显。

本公司在近期承接了制作厂内的金属结晶器,整体由低碳钢与紫铜焊接.因为内桶为全紫铜制作，而且内桶与外桶的连接是低碳钢法蓝，从而涉及到紫铜及紫铜与低碳钢的焊接工艺。

焊接要求：要求结晶器整体在6Mpa压缩空气下10分钟无渗漏现象。

把母材需要焊接的位置通过机械加工和等离子切割而得到需要的坡口形式，方便达到焊接要求。

焊接方法的选择：紫铜焊接有很多方法,如气焊、焊条电弧焊、TIG焊、CO2焊、埋弧焊等等方式.考虑到母材结构、工艺、与焊接设备等因素，选择了TIG焊（高纯Ar气体保护焊）。

问：需要铜管（直径8mm）和不锈钢管焊接在一起（直径80mm），铜管焊接在不锈钢管壁，请问用什么方法才能保证焊接质量。

答：1、用银钎料。

用氩弧焊比较快，而且外观好看。

操作时要先对铜管加热，温度到了银钎料才能粘住，然后焊枪再摆向不锈钢。

铜停留时间长，不锈钢停留很短只是快速走过。

2、最好的方法就是钎焊.加银焊条.焊出来的效果.保证让你满意.找个加工的地方就知道了.钢与铜及铜合金焊接时的主要困难是在焊缝及熔合区易产生裂纹。

实践证实，为了保证焊缝具有足够高的抗裂性能，焊缝中铁的质量分数以控制在10%～43%为宜。

⑴焊接方法及焊接材料低碳钢与铜及铜合金焊接时，可以分别采用手弧焊、埋弧焊和钨极氩弧焊。

低碳钢与纯铜焊接时采用纯铜作为填充金属材料，如焊条TCu（T107）；钨极氩弧焊时，采用硅锰青铜QSi3-1焊丝。

低碳钢与硅青铜、铝青铜焊接时，可采用铝青铜作填充金属材料。

不锈钢与铜焊接时，采用镍或镍基合金作填充金属材料。

铜的熔点是1083.4度,铁的熔点是1534.8度.不锈钢的熔点高达1500℃——1600℃,铜和铁能够焊接，多种方法1、铜焊丝，MIG焊；2、钎焊；3、摩擦焊，要看具体什么样的工件。

常用方式是火焰钎焊，用铜焊丝，加硼砂焊剂即可.亚弧焊用特种焊丝填加,气焊可以采取130焊丝,火焰气焊.在900度时薄层流动性非常优秀手弧可以用普通直流电焊机配M210焊接，因为M210是支持所有铜,铜合金及上述金属与钢,铸铁,不锈钢的焊接的。

如果是小的或者薄的件可以采取低温钎焊解决但是也有需要考虑的问题。

第一铜的成分跟铁的成分杂质等都是很音响焊接的，第二焊好后的用途，若是焊接在一起接触电介质化学，铁会因为比铜活泼，发生十分严重的电化学腐蚀，严重缩短铁的寿命。

哈哈，到时候就变成微电池了。

但是楼主要考虑的问题非常的多，我的答复只能给你做个参考的范围，如果有急问，在线答复你。

钎焊钎焊soldering and brazing用比母材熔点低的金属材料作为钎料，用液态钎料润湿母材和填充工件接口间隙并使其与母材相互扩散的焊接方法。

纯铜钢管与不锈钢板应该怎样焊接换热器设备用T3纯铜做换热管。

用07Cr19Ni11Ti）不锈钢做壳体，两种材料各有些特殊的物理性能。

奥氏体不锈钢具有一定的淬硬倾向，且具有特殊的物理性能，焊后容易产生残余应力，导致热裂纹的产生。

同时焊接中有害杂质的偏析形成液态夹层，也增大了裂纹倾向。

奥氏体不锈钢在高温或低温下工作时焊接头容易脆化。

纯铜的物理性能决定了它的焊接性比较差。

焊后母材与填充金属不能很好熔合。

易产生未焊透现象，冷却后变形较严重，易产生大的焊接应力，加上纯铜中杂质的影响，可能导致热裂纹的产生。

氧弧焊焊接纯铜时，如果焊缝中进人微量的氢或水汽。

则极易出现气孔。

奥氏体不锈钢和纯铜两种材料的物理性能差异较大，加上焊缝化学成分的作用，焊接时，在焊缝及熔合区容易产生热裂纹、气孔、接头不熔合等缺陷。

只有采用正确的操作方法才能保证质量。

①焊丝由于保无论在液态和固态都能与铜无限互熔，因此焊接时用纯银做填充材料，能很好地排除铜的有害作用，有效地防止裂纹，所以选用纯锲焊丝，直径为2mm。

②喷嘴口径及气体流量熔化极氮弧焊对熔池的保护要求较高，若保护不良，则焊缝表面会起皱皮，所以喷嘴口径为20mm.氨气流量35~40L∕miι‰③电源极性为保证电弧稳定性，选用较好的直流熔化极焊机，反极性，焊接电流为90-210A o端至不锈钢板幼纯钢管外伸不开城口‘纯①不锈钢板与纯桐”1mm,以便焊接。

T3与07Gr19Ni11Ti的接头形式如图所示。

不锈钢板焊接接头②将工件表面的油污、水分等杂质清理干净。

③用丙酮擦洗不锈钢，并用白垩粉涂其表面（除焊缝处外，以避免表面被飞溅物损伤。

④焊丝应除去油污、水分等杂质。

使焊接接头处于平焊位置。

①在引弧板上引弧，待电弧稳定后慢慢移向焊缝。

②焊矩倾角为70。

~85。

，喷嘴至工件的距离为5~8mm.③焊矩运作方式为电弧先移向纯铜管，待纯铜管熔化后再移向不锈钢，保持电弧中心稍偏向纯铜管。

④在焊接过程中，根据电流波动大小，密切注意焊接速度与焊缝熔合的相互关系，及时调整焊炬环形移动速度，使熔池得到充分的保护。

不锈钢和紫铜管的焊接方法
不锈钢和紫铜管的焊接方法可以根据实际情况选择以下几种常
用方法：
1. TIG焊接（氩弧焊）：TIG焊接是一种常用的高质量焊接方法，适用于不锈钢和紫铜管的焊接。

该方法需要使用惰性气体保护（通常是氩气），能够确保焊缝的质量和外观。

2. 焊锡焊接：对于较小直径的紫铜管，可以考虑使用焊锡焊接方法。

焊锡焊接需要使用适当的焊锡丝，通过加热和熔化焊锡来连接管道。

3. 气焊：气焊是一种传统的焊接方法，适用于较大直径的不锈钢和紫铜管的焊接。

该方法需要使用适当的焊接火焰和焊条，通过加热和融化金属来完成焊接。

无论选择哪种焊接方法，都应注意以下事项：
- 在进行焊接前，先清洁和处理管道表面，确保无油污、氧化物或其他杂质。

- 选择合适的焊接材料和焊接参数，以确保焊接质量和可靠性。

- 使用适当的个人防护措施，包括戴焊接面罩、手套和防护衣物，以确保人身安全。

请注意，以上仅为一般性建议，具体的焊接方法和操作步骤还应根据实际情况和要求进行选择和调整。

在进行焊接工作时，请务必遵守相关安全规范和操作规程。