如何用气焊焊接铜
1)中性焰氧气和乙炔充分燃烧,混合比为1.1~1.2。没有过量的氧气和乙炔,内部火焰有一定的还原性。燃烧产生的CO2和CO对熔池有保护作用,颜色为蓝白色。最高温度为3050~3150℃。焊接时,焰心末端距熔池3 ~ 5 mm。主要用于焊接低碳钢、低合金钢、高铬钢、不锈钢、紫铜、锡青铜、铝及其合金。
2)氧化火焰中氧气和乙炔的混合比大于1.2,氧气过量,具有氧化性,焊接钢件时焊缝容易产生气孔,变脆。最高温度为3100~3300℃。主要用于焊接黄铜、青铜等。
3)炭化火焰混合比小于1.1,乙炔过剩,还原性强。火焰中有游离碳和过量的氢,焊接时会增加焊缝中的氢含量,低碳钢渗碳,内部火焰呈淡白色。最高温度为2700~3000℃。焊接时,焰心距熔池3 ~ 5 mm。主要用于高碳钢、高速钢、硬质合金、铝、青铜、铸铁的焊接或焊补。
2.气焊设备
1)氧气瓶容积40L,工作压力15MPa,天蓝色外观,“氧气”黑色涂装。储存和使用时,应防止油污;放置时必须稳定可靠,不得与其他气瓶混放;不暴晒,不打火,防止爆炸。使用氧气时,瓶内氧气不能全部用完,至少要留有100~200kPa,以便吹掉灰尘,避免补氧时混入其他气体。
2)乙炔瓶容积40L,工作压力1.5MPa,白色外观,红色油漆“乙炔”、“远离火源”。瓶内装有浸透丙酮的多孔填充物,可使乙炔在瓶内稳定安全地储存。使用乙炔气瓶时,除应遵守氧气瓶的要求外,还应注意以下几点:气瓶温度不得超过30 ~ 40℃;搬运、装卸、储存和使用时,应将其竖立并稳固。严禁躺在地上直接使用。使用水平放置的乙炔瓶时,必须直立放置20分钟,然后连接乙炔减压器,方可使用。不能承受剧烈振动等。
3)用于将高压气体降低到低压气体的调节器。对于不同性质的气体,必须选择满足各自要求的特殊减压器。通常气焊所需的工作压力一般较低,如氧气压力一般为0.2~0.4MPa,乙炔压力不高于0.15MPa。因此,气瓶中的气体压力输出必须降低后才能使用。减压器的作用是降低气体压力,保持输送到焊枪的气体压力恒定,从而保证火焰的稳定燃烧。减压器应牢固地安装在专用气瓶上。禁止改变或替换各种气体的专用减压器。
4)回火保险丝正常气焊时,火焰在焊枪焊嘴外燃烧,但当供气不足、焊嘴堵塞、焊嘴过热或焊嘴离焊件太近时,火焰会沿乙炔管道回燃。这种火焰进入喷嘴后反向燃烧的现象叫做回火。如果回火蔓延到乙炔瓶,可能造成爆炸事故。回火保险器的作用是拦截回火气体,保证乙炔瓶的安全。
5)焊炬的作用是将乙炔和氧气按一定比例混合均匀,由焊嘴喷出,点燃产生气体火焰。常用的氧乙炔喷吸焊枪如图所示。各种焊枪配有3~5个不同尺寸的焊嘴,以便焊接不同厚度的焊件时使用。
3、气焊材料及制备1)焊丝气焊应使用焊丝作为填充金属;一种是含有脱氧元素的焊丝,如201和202焊丝;另一种是普通铜线和母材的切割,使用气剂301作为助熔剂。气焊紫铜时应使用中性火焰。
2)气焊焊剂是用于气焊的焊剂,其作用是保护熔池金属,去除焊接过程中形成的氧化物,增加液态金属的活性。除低碳钢外,其他金属材料(如铸铁、不锈钢、耐热钢、铜、铝等。)必须使用气焊焊剂。
3)氧化物、油脂、污垢、油漆等。钎焊前必须仔细清除工件表面的锈迹和油污,并将焊缝两侧10mm范围内的锈迹和油污清除干净。可以用锉刀、金属刷、砂纸等打磨焊接表面。去除零件表面的氧化膜。因为熔化的焊料不能润湿未清洗部分的表面,所以不能填充接合间隙。
4)可用酒精、四氯化碳、汽油、三氯乙烯、二氯乙烷、三氯乙烷等有机溶剂去除油污。铜及铜合金零件可在60 ~ 80℃的温度下,在50g磷酸三钠和50g碳酸氢钠与1L水的溶液中清洗,当零件表面完全被水润湿时,表明表面油脂已被清除。
4.紫铜1)的焊接特性高导热系数的影响。铜的导热系数比碳钢高7~11倍。当采用的工艺参数与焊接相同厚度的碳钢相差不大时,铜材难以熔化,钎料与母材不能很好地熔合。
2)焊接接头容易产生热裂纹。焊接时,熔池中的铜和杂质形成低熔点晶体,使铜及铜合金具有明显的热脆性,产生热裂纹。
3)气孔的缺陷比碳钢严重得多,主要是氢孔。
4)焊接接头性能的变化。晶粒粗化、塑性下降、耐腐蚀性下降等。
5)纯铜表面可形成氧化铜和氧化亚铜,易被还原性气体还原,用钎剂去除。为了防止氢脆,钎焊不能在含氢的还原气氛中进行。只含锌的黄铜可以被氧化亚铜或氧化锌自然氧化。氧化锌虽然比较稳定,但是去除起来并不难。锰黄铜表面的氧化锰比较稳定,很难去除,所以要使用高活性的焊料,以保证焊料的润湿性。焊接时间不要太长,尽量一次完成。
5、气焊安全要求如果气焊时发生回火,先关闭乙炔阀,再关闭氧气阀。故障消除后继续焊接时,应重新熔化原熔池,焊接搭接部分不应小于6mm。正常操作时,应先打开氧气阀进行吹扫和密封,再打开乙炔阀,点火后再打开氧气阀调节火焰。首先关闭乙炔阀,然后关闭氧气阀。
6.气焊工艺1)喷嘴倾斜:气焊时,喷嘴与工件要倾斜一定的角度。对于熔点高、导热性好的材料,角度要大一些;为了在焊接开始时迅速加热焊件,应施加80° ~ 90°的角度,然后逐渐减小。扫尾时,应减小倾斜角度,以改善焊嘴。其中,壁厚1mm以下的喷嘴倾角为10°,1~3mm为20°。
2)焊接时,先将金属加热到熔融状态,再填充焊丝。焊丝与焊件表面倾斜20° ~ 40°,焊接时焊嘴和焊丝摆动要均匀,以免产生焊接缺陷。焊接时应尽量减少变形,采用对称焊接或分段反焊。
3)根据焊缝位置,采用相应的操纵技术。
平焊时,火焰中心末端距工件表面的距离应为2~6mm,焊接时应考虑到焊件和焊丝的发热。
立焊火焰能量率低于平焊,严格控制熔池温度,防止液态金属向下流动,焊嘴向上倾斜,与焊件成60 ~ 80°角。
横焊时,火焰能量率要小,喷嘴应与焊件向上保持70° ~ 80°的夹角,一般采用左焊法。
仰焊时采用小的火焰能量,细的焊丝,严格控制熔池的温度、形状和大小,使液态金属处于粘稠状态。仰焊时应采用正确的焊接方法,焊丝向后倾斜,与焊件的夹角为70° ~ 80°。