最近，一批由不锈钢管和铜管焊接而成的冷凝器用管引起了小编的注意，为此，小编特意整理了一部分关于不锈钢管和铜管焊接时需要注意的事项给大家，希望能对大家有所帮助。
紫铜与奥氏体不锈钢的焊接分析
紫铜与奥氏体不锈钢的焊接属于异种金属焊接,两者的物理性质差异很大,熔点相差达400℃以上,使焊接难度增大,能否获得满意的焊接接头,取决于被焊金属的物理性能、化学成分和所采用的焊接方法及工艺。
物理性能差异分析
钢与铜物理性能差别很大,铜的热导率是钢的2316倍。焊接时热量会迅速从加热区向外传导,熔合区难以达到熔化温度,致使填充金属与母材不能很好熔合,产生焊不透现象。
铜的线胀系数比钢略大,而收缩率是钢的2135倍,且铜的导热能力强,冷却凝固时变形量大,而焊接接头的刚度大,则焊接变形受阻后就会产生很大的焊接应力,成为导致焊接裂纹产生的力学原因。
化学成分差异分析
根据金属学原理,元素间的相容性对异种金属的焊接性起决定性的作用,化学元素间的相互溶解度取决于溶质元素之间的晶体点阵类型、原子尺寸、晶格常数的差别。高温(912～1390℃)时Fe与Cu晶体结构均为面心立方(fcc)、原子半径尺寸相近、晶格常数接近,故钢与铜的焊接性较好[1]。但铜与钢焊接时,焊缝金属晶粒间容易形成(Cu+Cu2O),(Fe+Fe3S2),(Ni+Ni3S2)等多种低熔点共晶,在焊缝金属凝固结晶的后期,这些低熔点共晶以“液态薄膜”的形式连续分布在固态a铜的晶粒边界,割断固体晶体间的联系,削弱了晶间结合能力,致使焊缝金属塑性显著下降。此时,由于钢和铜之间显著的物理性能差异而或多或少产生的拉伸应力就有可能导致焊接接头脆弱部位产生热裂纹。
根据对铜和钢焊接性的分析,选择正确的焊接方法及合适的填充材料,制定合理的焊接工艺是获得优良焊接接头的关键。
焊接方法选择
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℃),焊接过程中仍要保持焊缝层间温度不低于预热温度。
焊接要点
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2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。
以上就是小编为大家整理的关于不锈钢管和铜管焊接时需要注意的问题，希望能帮助到大家。
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