第十七章 常用金屬材料的焊條電弧焊工藝與操作技巧(四)(2 / 3)

(10)鋁鎂鑄件的焊補應該采用較細的焊條和較小的焊接電流,防止電流過大時產生塌陷但鋁鑄件焊補的焊接電流應比焊接板材稍大些。

(11)焊補鋁鑄件多條裂紋時,應先焊小裂紋,再焊補大裂紋。長裂紋采用分段焊補,即每段長度為60~70mm,先從裂紋中間向一端焊去,再回到裂紋中間向中另一端焊去。

(12)多層焊接或焊補應逐層清渣,以免引起夾渣。焊接結束後,應仔細清除焊件表麵熔渣,將焊接區的殘渣洗刷幹淨,防止焊件腐蝕。

(13)鑄件焊補後應進行整體退火,退火溫度300~350℃,並進行緩冷,來改善焊縫金屬組織和消除焊接殘餘應力。

三、操作實例

某廠生產的三相異步電機的端環和導條,由於在鑄造過程中對鋁液的溫度、模具溫度和鐵芯溫度控製不嚴,致使上千個轉子端環斷裂,采用焊條電弧焊進行焊補。補焊工藝如下。

(1)采用φ3.2mm和φ4.0mm的A1309焊條,焊條使用前應經150℃左右烘焙1~2h,使用時儲存在幹燥密封好的焊條筒內,隨取隨用。

(2)在端環斷裂處開寬5mm,深7mm的坡口。坡口周圍清除汙物,砂子等。

(3)采用直流反接,φ3.2mm焊條的焊接電流為100A,φ4.0mm焊條的焊接電流為160A。

(4)操作時,電弧控製在5~7mm,焊條可橫向擺動或前後擺動。

(5)多層焊時,每層要嚴格清渣。

焊後焊接接頭經宏觀、低倍組織和高溫驟冷試驗,均未發現明顯裂紋及夾渣。

第九節 銅及銅合金的焊接工藝與技巧

一、焊接特點

銅及銅合金的焊接性比較差,焊接銅及銅合金比焊接低碳鋼困難得多。焊接時容易產生以下問題。

(1)焊縫成形能力差,銅及銅合金熔焊時容易出現母材難於熔合、坡口焊不透和焊縫表麵成形差的外觀缺陷。

(2)焊接接頭容易產生裂紋,銅及銅合金焊接時,在焊縫和熱影響區均可能產生裂紋,其中最常見的是焊縫熱裂紋。

(3)銅在液態能溶解較多地氫氣,如果焊縫金屬冷卻較快,過剩的氫氣來不及溢出,在焊縫的各個部位均易產生氣孔。

(4)銅在液態容易氧化,合金元素燒損,使焊接接頭性能下降,特別是塑性和韌性會明顯降低。

(5)銅及銅合金的線膨脹係數大,比低碳鋼約大50%以上,焊後的工件易產生變形。

二、焊接工藝技巧

焊條電弧焊用的銅焊條有紫銅和青銅兩類,各類焊條的藥皮均是低氫型的,電源采用直流反接。

(1)銅及銅合金在焊前必須對吸附在焊絲和工件坡口兩側30mm範圍內表麵的油脂、水分、金屬表麵氧化膜及他雜質徹底清除,直至露出金屬光澤為止。油脂等雜質一般用汽油、酒精丙酮等溶劑擦拭,汙染嚴重的可將焊絲、焊件置於10%氫氧化鈉水溶液中,並將水溶液加熱到30~40℃清洗,然後用清水衝淨並吹幹。焊件表麵氧化膜一般用不鏽鋼碗刷清除。

(2)紫銅采用焊條電弧焊時,在焊前或多層焊的焊間對工件要進行預熱,保證焊縫的良好成形及隨後的冷卻中氣體充分地析出。紫銅預熱溫度根據工件的厚度來確定。工件越厚,預熱溫度越高。厚度從4mm至40mm,預熱溫度可在300~600℃範圍內選擇。黃銅焊條電弧焊時,為抑製鋅的蒸發,一般預熱至200~400℃之間,錫青銅焊條電弧焊時,焊前需對焊件預熱100~200℃;鋁青銅焊條電弧焊時,焊前需對焊件預熱300~600℃。

(3)由於焊條電弧焊焊接銅的焊縫含氧、氫量較高,鋅蒸發嚴重,容易出氣孔,焊後接頭強度低,使用性能下降,所以焊條電弧焊一般隻在其他方法難以進行焊接時才使用。

(4)焊條使用前要嚴格經200~250℃、2h的烘幹,徹底清除藥皮中吸附的水分,采用直流反接。在焊前或多層焊的焊間對工件要進行預熱。使工件獲得足夠的能量保證焊縫的良好成形及隨後的冷卻中氣體充分地析出。純銅焊條電弧焊也常用焊劑墊、銅墊、石墨墊等襯墊形式來保證焊件焊透及反麵良好成形。