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1、銅鋁焊接方法由于鋁的活潑性極強(qiáng),在焊接過程中極易氧化,所以在焊接類似于鋁—鋁、銅—鋁釬接接頭時(shí),通常需進(jìn)行焊前實(shí)驗(yàn),以確定適合的焊接材料和助焊劑。1.釬料的選擇當(dāng)選擇釬料合金時(shí)需要考慮幾個(gè)因素.首先是被連接金屬的兼容性,接頭間隙,釬焊溫度,加熱方法,工作溫度及環(huán)境因素也需要引起重視。近年來新型釬焊材料的出現(xiàn),在進(jìn)行較為活潑的有色金屬焊接實(shí)踐中,采用藥芯焊材作為填充材料可得到良好的焊接接頭(不需要其他助焊劑)。注意控制焊接接頭的裝配間隙和施焊部位的表面清理,選用XR-FC22、HD110等藥芯焊絲,在不需要其他助焊劑的情況下,能更容
2、易地得到良好的焊接接頭。焊絲XR-FC0215是針對(duì)電器行業(yè)設(shè)計(jì)及生產(chǎn)的新一代高性能環(huán)保焊接材料,它適用于在銅鋁之間、銅母線與鋁箔之間、鋁鋁之間的焊接作業(yè)。銅鋁藥芯焊絲XR-FC20A的流動(dòng)性適中,有著超越FC0215的焊接強(qiáng)度和導(dǎo)電性,是實(shí)現(xiàn)銅鋁焊接的理想材料。銅鋁藥芯焊絲XR-FC22的流動(dòng)性低于XR-FC20A,具有較好的焊接強(qiáng)度,適合較大間隙的工件釬焊,焊接時(shí)比XR-FC0215更易形成堆積,填滿縫隙。對(duì)銅鋁管的釬焊推薦使用XR-FC22,其更易形成致密性好的接頭。對(duì)于銅鋁管外徑較大,滲透深度要求較高的產(chǎn)品,建議使用銅鋁釬
3、焊絲XR-BW200和銅鋁釬劑膏FS312C。2.釬接接頭的設(shè)計(jì)接頭樣式的設(shè)計(jì)是牢固接頭的開始,為保證接頭擁有最高的強(qiáng)度,常選用大于4倍最薄母材厚度的接頭長(zhǎng)度,對(duì)于板材接頭,通常選用搭接接頭,而對(duì)于管材,則往往選用承插接頭來實(shí)現(xiàn)釬接,重要的是盡量避免采用對(duì)接接頭形式,如因各種原因不能避免時(shí),則可以用套管的方式將對(duì)接接頭改為插接(崁入式接頭)。承插間隙是直接影響接頭強(qiáng)度的主要因素之一,因?yàn)殁F焊工件通過毛細(xì)管作用,接頭間隙決定了毛細(xì)作用效果。對(duì)于直徑在Ф25mm以下的銅鋁管材,選用前述釬接材料是,間隙通常應(yīng)控制在0.05~0.15mm
4、范圍內(nèi),對(duì)于大管徑的釬接接頭間隙,一般也不宜超過0.2mm。當(dāng)釬焊不同材質(zhì)的金屬,確定接頭間隙時(shí)一定要考慮各金屬在釬焊溫度下的熱膨脹速度。對(duì)于銅——鋁管材承插接頭,最好是將銅管設(shè)計(jì)成承口,將鋁管插入,這是因?yàn)殂~的延展性和塑性較好,容易形成外觀漂亮的接頭,其次是鋁管插入后在釬劑作用下,容易形成一個(gè)相對(duì)密閉的熔池,以防止高溫下氧化鋁的發(fā)生。需要注意的是制作銅管承口時(shí),應(yīng)采用直徑合適的芯棒和外卡圈作為胎具,對(duì)于大于Ф30mm的銅管,建議采用脹管器進(jìn)行擴(kuò)口,以保證接頭美觀和裝配間隙。3.焊前清潔釬接接頭的焊前清理決定著焊接質(zhì)量的優(yōu)劣,最佳
5、的毛細(xì)管作用發(fā)生在清潔的釬焊工件上.對(duì)表面有油污的工件,應(yīng)該用有機(jī)溶劑或有機(jī)溶劑蒸汽清洗(如丙酮),焊接部位20mm范圍內(nèi)的氧化層應(yīng)用金相砂紙或什錦銼徹底清理,尤其是經(jīng)過擴(kuò)口的承口內(nèi)表面,清理一定要細(xì)心、徹底。4.焊接在釬焊過程中維持工件始終如一的排列(處于合適的位置)對(duì)保證有效的毛細(xì)管作用是及其重要的,通常可以依靠工件自身的重力達(dá)到,也可以借助其他一些輔助的夾具完成。當(dāng)工件需要夾固時(shí),夾具應(yīng)該盡可能地設(shè)計(jì)為小體積且材料為弱導(dǎo)熱性的,以減少加熱過程中釬焊接頭的熱損耗。對(duì)于搭接接頭,焊接前徹底清除母材的油污等,可用毛筆等在焊接部位均
6、勻地涂上釬焊膏,合上銅鋁母材,保持焊件的平整,應(yīng)用適當(dāng)?shù)膴A具固定。加熱時(shí)從焊縫處可看到釬焊膏先由膏狀變成白色固體,繼續(xù)加熱,當(dāng)固體變成液態(tài)時(shí),釬劑膏達(dá)到活性溫度,及時(shí)添加釬焊絲到焊縫中,當(dāng)焊縫中流滿釬料時(shí),再用火焰微微掃一下焊接部位,使殘留的釬劑能從焊縫中排出,避免夾渣。對(duì)于承插釬接接頭,焊接方法與搭接接頭沒有嚴(yán)格區(qū)別。來回移動(dòng)焊槍均勻加熱焊接部位,先加熱銅件,后加熱鋁件。一旦工件到達(dá)釬焊溫度(450-500°C,可目測(cè)到銅管焊接區(qū)域有一定的“濕潤(rùn)”感覺,加熱時(shí)間與焊件直徑、截面、散熱條件等因素有關(guān),例如Ф19mm標(biāo)準(zhǔn)銅管,在環(huán)境
7、溫度為25℃,微風(fēng),利用RTM-027焊槍,約25秒左右即可達(dá)到焊接溫度),則開始應(yīng)用釬料合金進(jìn)行釬焊,毛細(xì)管作用將引領(lǐng)釬料合金填充工件完成接頭連接。將釬料加入焊接部位時(shí),讓焊絲均勻熔化流入焊縫中,不可用火焰直接對(duì)準(zhǔn)焊絲加熱。迅速將釬料與施焊區(qū)接配,使其熔化并滲入到裝配間隙中形成焊縫。添加釬料時(shí),焊槍應(yīng)隨同釬料在熔池周圍前后擺動(dòng),以促使釬料流動(dòng)并充滿整個(gè)焊接區(qū)域。當(dāng)熔池充滿釬料時(shí),再用火焰微微掃一下焊接部位,使殘留的釬劑能從焊縫中溢(排)出,避免夾渣和氣孔。移開焊槍,待工件自然冷卻后,即可完成焊接。由于不均勻加熱造成的熱量失衡壓力
8、可能會(huì)導(dǎo)致焊件裂縫,這就要求接頭溫度至少降到焊件固態(tài)或熔解溫度的50%以后,才能進(jìn)一步加快冷卻過程,冷卻焊件時(shí)不能松開固定夾具,以免產(chǎn)生造成接頭裂縫的殘留應(yīng)力。當(dāng)焊接大管徑、大壁厚或散熱條件快的焊件時(shí),為提高焊接速度和得到高質(zhì)量的焊接接頭,應(yīng)采用適