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1、銅合金焊接工藝及焊接質(zhì)量控制一、焊接技術(shù)的發(fā)展及在銅合金焊接中的應(yīng)用（一）焊接技術(shù)的發(fā)展1.古代發(fā)展焊接技術(shù)是隨著金屬的應(yīng)用而出現(xiàn)的，古代的焊接方法主要是鑄焊，釬焊和鍛焊。戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的刀劍武器等刀刃為鋼，刀背為熟鐵，一般是經(jīng)過(guò)加熱鍛焊而成的。古代焊接技術(shù)長(zhǎng)期停留在鑄焊，鍛焊和釬焊的水平上，使用的熱源都是爐火，溫度低，能量不集中，無(wú)法用于大截面，長(zhǎng)焊縫工件的焊接，只能用以制造簡(jiǎn)單的飾品，工具和武器。2.近現(xiàn)代發(fā)展19世紀(jì)初，英國(guó)的戴維斯發(fā)現(xiàn)電弧和氧乙炔焰兩種能局部熔化金屬的高溫?zé)嵩矗?885-1887年，俄國(guó)的別納爾多斯發(fā)明碳極電弧焊鉗；
2、1900又出現(xiàn)了鋁熱焊。20世紀(jì)初，碳極電弧焊和氣焊得到應(yīng)用，同時(shí)還出現(xiàn)了薄藥皮焊條電弧焊，電弧比較穩(wěn)定，焊接熔池受到熔渣保護(hù)，焊接質(zhì)量得到提高，使手工電弧焊進(jìn)入實(shí)用階段，電弧焊從20年代成為一種重要的焊接方法。1951年，蘇聯(lián)發(fā)明電渣焊成為了大厚度工件的高效焊接方法；1953年，蘇聯(lián)又發(fā)明二氧化碳保護(hù)焊，促進(jìn)了氣體保護(hù)電弧焊的發(fā)展，如出現(xiàn)了混合氣體保護(hù)焊，藥芯焊絲氣渣聯(lián)合保護(hù)焊和自保護(hù)電弧焊等。1957年美國(guó)蓋奇發(fā)明等離子弧焊；40年代德國(guó)法國(guó)相繼發(fā)明電子束焊，也在之后得到實(shí)用和進(jìn)一步發(fā)展；60年代又出現(xiàn)了激光焊；這標(biāo)示著高能量密度
3、熔焊的新發(fā)展，大大改善了材料的焊接性，使許多難以用其它方法焊接的材料和結(jié)構(gòu)得以焊接1887年美國(guó)湯普森發(fā)明電阻焊，用于薄板的電焊和縫焊；縫焊是最早的半機(jī)械化焊接方法，之后又出現(xiàn)了閃光對(duì)焊方法焊接棒材和鏈條，至此電阻焊進(jìn)入實(shí)用階段。到目前為止，焊接技術(shù)已經(jīng)有20余種基本方法和成百種派生方法，并且仍處于繼續(xù)發(fā)展之中。一方面，材料學(xué)進(jìn)入21世紀(jì)已顯示出以下的變化趨勢(shì)，即從黑色金屬向有色金屬變化；從多維材料向低維材料變化；從單一材料向復(fù)合材料變化。新材料的連接對(duì)焊接技術(shù)提出了更高的要求。另一方面，基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的先進(jìn)制造技術(shù)如計(jì)算機(jī)輔助焊接（
4、CAM）、焊接機(jī)器人、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIM）to等蓬勃發(fā)展，正從信息化、集成化、系統(tǒng)化、柔性化等幾個(gè)方面改變著焊接技術(shù)的生產(chǎn)面貌。（二）焊接技術(shù)在銅合金中的應(yīng)用銅具有優(yōu)良的導(dǎo)電性和、導(dǎo)熱性、耐腐蝕性、延展性及一定強(qiáng)度等特性。在電電氣、電子、化工、食品、動(dòng)力、交通及航天工業(yè)中應(yīng)用廣泛在純銅中加入十余種合金元素，形成固溶體的各類(lèi)合金。銅及銅合金可用釬焊、電阻焊等方法實(shí)現(xiàn)連接，在工業(yè)發(fā)達(dá)的今天，熔焊已占據(jù)主導(dǎo)地位。用TIG焊、焊條電弧焊、MIG焊等焊接工藝方法易實(shí)現(xiàn)銅及銅合金的焊接。1、紫銅的焊接焊接紫銅的方法有氣焊、手工碳弧焊、手工
5、電弧焊和手工氬弧焊等方法，大型結(jié)構(gòu)也可采用自動(dòng)焊。（1）紫銅的氣焊焊接紫銅最常用的是對(duì)接接頭，搭接接頭和丁字接頭盡量少采用。氣焊可采用兩種焊絲，一種是含有脫氧元素的焊絲，如絲201、202；另一種是一般的紫銅絲和母材的切條，采用氣劑301作助熔劑。氣焊紫銅時(shí)應(yīng)采用中性焰。（2）紫銅的手工電弧焊焊件厚度大于4毫米時(shí)，焊前必須預(yù)熱，預(yù)熱溫度一般在400-500℃左右。用銅107焊條焊接，電源應(yīng)采用直流反接。焊接時(shí)應(yīng)當(dāng)用短弧，焊條不宜作橫向擺動(dòng)。焊條作往復(fù)的直線運(yùn)動(dòng)，可以改善焊縫的成形。長(zhǎng)焊縫應(yīng)采用逐步退焊法。焊接速度應(yīng)盡量快些。多層焊時(shí)，
6、必須徹底清除層間的熔渣。焊接應(yīng)在通風(fēng)良好的場(chǎng)所進(jìn)行，以防止銅中毒現(xiàn)象。焊后應(yīng)用平頭錘敲擊焊縫，消除應(yīng)力和改善焊縫質(zhì)量。（3）紫銅的手工氬弧焊?在紫銅手工氬弧焊時(shí)，采用的焊絲有絲201(特制紫銅焊絲)和絲202，也采用紫銅絲，如T2。焊前應(yīng)對(duì)工件焊接邊緣和焊絲表面的氧化膜、油等臟物都必須清理干凈，避免產(chǎn)生氣孔、夾渣等缺陷。清理的方法有機(jī)械清理法和化學(xué)清理法。對(duì)接接頭板厚小于3毫米時(shí)，不開(kāi)坡口；板厚為3～10毫米時(shí)，?開(kāi)V型坡口，坡口角度為60-70º；?板厚大于10毫米時(shí)，開(kāi)X型坡口，坡口角度為60-70º；為避免未
7、焊透，一般不留鈍邊。根據(jù)板厚和坡口尺寸，對(duì)接接頭的裝配間隙在0.5～1.5毫米范圍內(nèi)選取。紫銅手工氬弧焊，通常是采用直流正接，即鎢極接負(fù)極。為了消除氣孔，保證焊縫根部可靠的熔合和焊透，必須提高焊接速度，減少氬氣消耗量，并預(yù)熱焊件。板厚小于3毫米時(shí)，預(yù)熱溫度為150-300℃；板厚大于3毫米時(shí)，預(yù)熱溫度為350-500℃。預(yù)熱溫度不宜過(guò)高，否則使焊接接頭的機(jī)械性能降低。?還有紫銅的碳弧焊，碳弧焊使用的電極有碳精電極和石墨電極。紫銅碳弧焊所用的焊絲和氣焊時(shí)一樣，也可用母材剪條，可用氣焊紫銅的助熔劑，如氣劑301等。2、黃銅的焊接黃銅焊接的
8、方法有：氣焊、碳弧焊、手工電弧焊和氬弧焊。（1）黃銅的氣焊由于氣焊火焰的溫度低，焊接時(shí)黃銅中鋅的蒸發(fā)比采用電焊時(shí)少，所以在黃銅焊接中，氣焊是最常用的方法。黃銅氣焊采用的焊絲有：絲221、絲222和絲224等，這些焊絲中含
