摘要:黄铜是一种较为常用的金属材料,用于各种材料的制作和焊接中。本文通过分析黄铜的基本特性、黄铜气焊工艺的难点,研究黄铜气焊工艺的设计和操作方法,并总结黄铜气焊工艺的实际应用。通过黄铜气焊工艺的难点,选择合适的方法提升焊接的效果,有利于气焊质量的提升。
关键词:黄铜;气焊工艺;难点;应用;
黄铜具有较好的导热导电的性质,其工艺加工性能、综合机械性能以及耐磨防腐性能都具有很高的应用价值[1]。黄铜焊补和铜管类的焊接是日常主要的焊接类型。焊条电弧焊、等离子弧焊、气焊等技术是黄铜焊接常用的方法。气焊是黄铜焊接中最常用的方法之一,主要是通过燃烧将金属熔化从而促进原子结合的一种焊接方法,其在焊接过程中存在着一定的优势。
1.黄铜的基本概况
黄酮是一种由Cu和Zn组合而成的合金,根据Zn含量的不同,黄铜也存在着各种不同的效果。常规的黄铜具有良好的加工可塑性,能够承受冷热等不同因素的影响。其化学性质较为稳定,力学性能较高,可以加入其他金属成分来提升黄铜的稳定性,增加其强度、硬度、耐腐蚀毒和切削性。因为有些金属相对造价较高而且稀缺,在气焊中常在连接件、结构件等部位使用黄铜,其他部位常使用造价相对较低的金属材料。
2.黄铜气焊工艺难点
黄铜在超高温因素下常会出现温脆性,影响黄铜的正常使用。在钢制基体上焊接时常会发生脱层现象,黄铜与钢制基体结合程度不高,给气焊操作带来难度。在焊接完成后,常发现焊层出现密集的蜂窝状气孔,出现气孔可能与氢在焊缝中凝固所致,也有可能与Zn大量挥发,空气中的气体进入而产生的蜂窝状气孔,这与熔池的沸腾有很大的关系。当焊接温度超过900℃时,金属容易发生氧化,此时黄铜内氧化膜夹杂以及偏析的金属元素很容易导致热裂纹的发生,当焊接气温过高时,金属不宜凝固过快,否则也会导致气孔的产生。在气焊过程中,很容易导致Zn的大量丢失,影响黄铜的质量,这也是在黄铜气焊过程中需要面对的难点之一。
3.黄铜气焊工艺操作
3.1焊丝的选择
面对Zn在焊接过程中的大量流失,选择合适的焊丝极为重要,选用含Si的焊丝可以有效地减少Zn的损失[2]。在高温环境下,Si可以形成一层氧化薄膜附着在熔池的表面,这层薄膜可以有效地阻止Zn的挥发,可以减少黄铜的损伤。除了组织黄铜内金属元素的外泄,还可以避免空气中的元素进入黄铜内,减少气孔发生的可能性。虽然Si形成的氧化膜具有很好地阻隔作用,但当Si的含量过高时,氧化膜的厚度增加,将会影响氢气的排除,同样会导致气孔的产生。
3.2焊剂的准备
日常操作中常选择硼砂作为焊剂,10分子的结晶水可以使硼砂在高温作用下产生大量的水蒸气,在使用前需要进行脱水操作,在焊丝上涂抹脱水后的硼砂,为焊接做准备。
3.3预热温度和火焰的选择
因为焊接需要在其他金属上进行,其化学结构差异较大,需要对焊接口进行预热,预热温度常规在500℃左右,此温度可以促进黄铜与金属的结合。焊接时底层选择中性火焰,焊层选择氧化焰来帮助热量集中,在氧化焰的使用中,选择轻微氧化焰可以有效地避免黄铜中的Zn被过多氧化[3]。当黄铜与金属融合后,需要减慢熔池的冷却速度,此种操作有利于熔池内气体的排出,又可以防止因为焊接口过快冷却而引发生的气孔产生。
3.4焊接操作
使用中性焰作用于焊接部位的底层,选用轻微氧化焰作用于焊层,将提前涂抹脱水硼酸的Si焊丝准备好。使用左焊法进行分段焊道操作,利用分段退焊法帮助金属的链接。在使用焊枪操作时,选择30至60度之间的角度进行,同时使焊丝在火焰内顺着金属表面移动,焰核应该当与表面保持适当的距离,不能将让焰核直接接触熔池,焰核温度过高,距离保持不当很容易引起气孔的产生,影响焊接质量。在焊接堆焊过程中,应当为焊层提供余量,确定适当的余量高度。当焊接操作结束后,确保焊接温度缓慢下降至常温,避免气孔的发生。焊接完成后使用火焰对器件重新加热然后缓慢冷却。
4.黄铜气焊工艺的应用
黄铜的基本特性确定了黄铜气焊的适用范围,其稳定的物理性质和耐腐蚀性等优势广泛应用在各种气焊操作中。在电子、电器、止痒、酿造、动力、化工等领域,黄铜焊接广泛应用其中。在船舶领域,黄铜的耐腐蚀性发挥着重要的作用,在船舶的各种材料的焊接中,黄铜气焊发挥着重要作用。
5.小结
黄铜气焊是日常生活中最为常规用的焊接方式之一,通过实践来看使用适当的焊丝、控制焊接的温度、选择合适的火焰、以及按照规范进行操作将会有效地避免气焊难点,提升黄铜气焊的质量。
参考文献:
[1]谢蒙生.钢质基体黄铜堆焊气焊工艺研究[A].中国接卸工程学会、中国焊接协会.第十一次全国焊接会议论文集(第1册)[C].中国接卸工程学会、中国焊接协会:中国焊接协会,2005:4.
[2]邱葭菲.黄铜气焊工艺研究及应用[J].特种铸造及有色合金,2012,32(10):973-974.
[3]金立果,杨俊明.H62黄铜及普通低碳钢材料气焊工艺开发[J].中国新技术新产品,2009(13):75.
论文作者:张卫国1,黄德2,纪艳秋2
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/7/4
标签:黄铜论文; 气焊论文; 气孔论文; 焊丝论文; 工艺论文; 熔池论文; 操作论文; 《基层建设》2019年第9期论文;