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铝青铜堆焊

铝青铜堆焊工艺


 

铝青铜或者铜表面堆焊广泛用于获得耐腐蚀或者支承表面。堆焊可以节省材料成本,以最少的停工时间修复贵重的或者难以替代的零件,拥有的设备条件和期求的熔敷速度是选择焊接法的主要考虑因素。惰性气体保护金属极电弧焊是堆焊YDKT-6180焊丝的最常用的焊接法。如实际情况需要,使用钨极惰性气体保护电弧焊和焊条电弧焊也可以获得满意的效果。高的焊接电流强度会使母材熔化深度加深。堆焊铁或钢时,为了减少母材成分对堆焊金属成分的稀释,堆焊首层时应使用较低的电流和摆动堆焊方式。过多母材成分熔入堆焊金属会导致堆焊金属的机械加工性和使用性能下降。

试验证明,采用惰性气体保护金属极电弧焊(GMAW)进行四层堆焊,并经过精加工后获得1/4”6.4mm)厚的堆焊金属能表现最佳的性能和机械加工性。满足基本要求的最少的经精加工后的焊层厚度是3/16”4.8mm)。如果因焊件几何条件限制而不能在上面堆焊1/4”6.4mm)厚的焊层,应当在焊件上相应位置去除足够材料,然后再进行堆焊。在首次堆焊前对母材进行必要的车铣磨等机械加工。在各焊层堆焊之间,使用钢刷等清洁表面。堆焊前,必须去除焊件上的油污,切削液等。使用较低的电流进行第一层堆焊,以减少母材成分对堆焊金属的稀释。

表面堆焊的常用于支承表面,可以很好地满足耐磨要求。针对支承表面的堆焊,应选择合适的填充金属和相应的焊接方法。为保证系统的耐磨性,堆焊金属应当获得比配合表面的布氏硬度值低50 75 的硬度。应当保证第一层堆焊金属光顺,均匀,无裂纹。摆动焊道或者焊枪嘴震荡焊接的方式可以获得厚度均匀一致的堆焊金属。后续焊层的堆焊也应采用相同的焊接方式。建议采用平焊。

惰性气体保护熔化极电弧焊(GMAW)是熔敷铜合金焊条和铜合金 焊丝的最常用的焊接方法。通过GMAW焊,可以提高熔敷速度,焊接的效率和质量,减轻焊接工人的劳动强度。在很多情况下,不需对工件作预热处理。为了确保焊缝金属光亮清洁,气流量应设定在45 - 50cfh21.2 - 23.6 L/min)。焊枪的角度和移动方向对焊缝的质量有重要影响(采用左焊法,焊枪与水平夹角在35-45°间)。如果在焊缝上面出现黑色的氧化物,这说明保护气体覆盖状况不佳。对于大多数应用,建议使用100%氩气作为保护气体。建议选用水冷焊枪,尤其是使用的焊丝规格为直径为1.6mm3.2mm时。而当焊丝的直径为0.91.0时,空冷焊枪即能满足要求。正常范围大小的弧长不影响熔敷的质量。电源应设定为直流正极(dcep)类型。通过喷射过渡方式获得的焊接效果最为理想。与所有焊接一样,焊接位置应首选平焊。但也可以通过使用脉冲电源进行其它焊接位置的焊接。

具体焊接工艺如下:

1、电流电压
焊丝线径 焊接电压 焊接电流*
0.9               20-26        100-200
1.2               22-28        100-250
1.6               29-32         250-400
2.4              32-34          350-500
工件为铁合金或镍合金,请选择范围内较小值;
工件为青铜合金,选择范围内中间值;工件为铜,选择范围内较大值。

 

2、保护气体:
对于铜合金的焊接,保护气体的选择是最重要考虑因素之一。对于大多数情况,以100%氩气作保护气体是最佳的选择。由75%氩气与25%氦气组合的保护气体则适合用于焊接高热导率的金属。氩气可以提供软电弧,适合焊接薄材。建议使用的保护气体及气流量如下:
GMAW
100% 
氩气,45-55 cfh (21.2-26.0 L/min)
75%
氩气-25%氦气,45-55 cfh (21.2-26.0 L/min)

3、预热建议:
1
 含碳量不高于0.29%的低碳钢:不需预热;
2
 含碳量为0.30%0.59%的中碳钢:根据含碳量不同,300°F 600°F (149°C 315°C);
3
 低合金钢:与低碳钢情况一样;
4
 灰铸铁:预热温度在400°F 600°F (204°C 315°C)之间,缓慢冷却;
5
 球墨铸铁与可锻铸铁:预热温度在300°F 400°F (149°C 204°C)之间,建议焊后退火处理;
6
 铜镍合金与硅青铜:不需预热;最高层间温度为200°F (93°C);
7 铝青铜:含铝量不高于10%铝青铜----不需预热,最高层间温度为300°F (149°C);含铝量高于10%----预热温度与最高层间温度为300°F 600°F (149°C 315°C);
8 锰青铜:保护气体电弧焊----预热温度为300°F(149°C);焊条电弧焊----预热温度为<span style="LINE-HEIGHT: 150%; FONT-FAMILY: '??','serif'; COLOR: black; FONT-SIZE: 16px"(260°C);
9 铜:预热温度为1000°F (538°C) 
预热:当焊接厚度不大的铜合金工件,且使用惰性气体保护金属极电弧焊或者钨极惰性气体保护电弧焊,通常不需要预热。当焊接铜工件,不管采用何种焊接法,通常的预热温度和层间温度为1000°F538°C)。当焊接方式为焊条电弧焊时,建议进行预热。受实际工件厚度,采用的不同焊接法以及其它因素影响,预热条件有所变动。

附: