銅復合板：銅復合板的焊接工藝
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- 發布時間：2021-09-15 12:36
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銅復合板：銅復合板的焊接工藝
銅復合板：銅復合板的焊接工藝
銅復合板的焊接特點如下：銅復合板是一種總厚度為8-10毫米的銅-鋼雙金屬板，采用爆炸復合和軋制復合的方法生產。鋼基層滿足強度、剛度、韌性和焊接性的結構要求，而覆銅層滿足耐腐蝕性等特殊性能的結構要求。銅復合板節約大量銅，降低結構制造成本，適用于化工、石油、制藥等領域。
銅復合板通常涂有脫氧銅和無氧銅。鋼和銅在高溫下的晶格類型、晶格常數和原子半徑非常接近，有利于焊接。然而，銅和鋼在熔點、熱導率和線膨脹系數上有物理差異。造成焊接上的一些困難。
(1)銅復合板復合層的熱物理性能與母材差異較大，銅和鋼的導熱系數和線膨脹系數差異較大。銅鐵二元合金的結晶溫度范圍很寬，焊接時焊縫處容易出現熱裂紋和未焊透。低熔點共晶易氧化，分布在晶界，降低焊縫塑性，導致裂紋。(3)過渡層焊縫在基底層的稀釋不僅降低了復合層的導電性，還容易造成焊縫氣孔、裂紋等缺陷。銅對鐵具有較高的表面活性，液態銅或銅合金可能會滲入其接觸的接頭區域附近的鋼表面，導致鋼的接頭區域附近出現滲透裂紋。
實際上，含鎳、鋁和硅銅合金的焊縫金屬對鋼的滲透較少，而含錫青銅的滲透嚴重。此外，鋼的顯微組織對貫穿裂紋也有重要影響。液態銅能滲入奧氏體但不能滲入鐵素體，因此當基底層為單相奧氏體鋼時容易產生滲透裂紋，而當基底層為奧氏體-ferrite雙相鋼時則難以產生滲透裂紋。
銅復合板的焊接工藝如下：
銅復合板合適的焊接方法是惰性氣體保護焊(TlG、MG)。當覆銅箔厚度大于3 mm時，建議預熱溫度不低于150，焊接時應使用直徑小于1.6 mm的覆銅箔焊條。當熔覆層較薄時，如果采用預熱，應在熔覆層焊接前去除部分過渡層，以控制熔覆焊縫稀釋造成的鐵含量，保證其耐蝕性。
坡口形式可以多種多樣，如先焊接堆焊層或基層，焊后清理鋼基層根部，在過渡層和堆焊層之間做早期連接坡口，然后用手砂輪打磨。
焊接材料和多層焊絲的選擇原則是保證焊縫金屬具有良好的導電性、抗裂性、力學性能和焊接工藝性能。過渡焊絲的選擇原則是與銅和鋼具有良好的冶金相容性。由于鎳和銅、鎳和鐵可以無限溶解在固體和液體中形成連續的固溶體，鎳和鎳基合金是過渡層較好的焊絲材料。銅復合板焊接工藝要點：當銅復合板厚度小于2mm時，應在鋼底座上仔細沉積一層銅，然后采用半自動MIG反斜焊法進行焊接。電弧直接作用于熔池，而不作用于鋼基，使第一層焊縫含鐵量小于5%，從而防止熱裂紋和滲透裂紋。為了防止氣孔、裂紋等缺陷，提高焊縫的抗冷彎性能，除了氬氣保護外，還可以選擇集中加熱的焊接方法，如體積分數為75% He、25% Ar的氦氬混合氣體保護焊。
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