焊接材料选用

三、焊接材料选用

铜及铜合金的焊接材料主要指焊条、焊丝和熔剂。对于不同的铜合金及对接头性能的要求，选择不同的焊接方法，所选用的焊接材料也会有很大的差别。

1．焊丝

焊接铜及铜合金的焊丝除了要满足对焊丝的一般工艺、冶金要求外，最重要的是控制其中杂质含量和提高其脱氧能力，以避免热裂纹和气孔的出现。常用的焊丝牌号、成分及用途见表5－54。

表5－54　国产铜及铜合金标准焊丝

2．焊剂

为防止熔池金属氧化和其他气体侵入熔池，并改善液体金属的流动性，气焊、碳弧焊、埋弧焊和电渣焊时都使用焊剂。甚至在进行气体保护焊时，有时也采用在焊缝表面加入一层焊剂以改善电弧的热能利用和进一步加强对焊缝的保护作用，即所谓焊剂焊接法。由于熔焊中各种热源的热功率及温差很大，不同焊接方法所使用的焊剂是不同的。

气焊、碳弧焊焊铜通用的熔剂主要有硼酸盐、卤化物或它们的混合物。工业用硼砂的熔点为743℃，焊接时熔化成液体，迅速与熔池中的氧化锌、氧化铜等反应，生成熔点低、密度小的硼酸复合盐(熔渣)浮在熔池表面。铜及铜合金气焊用焊剂见表5－55。

表5－55　铜及铜合金焊剂的牌号及性能

卤化物则对熔池中的氧化物(如Al₂O₃)起物理溶解作用，是一种活性很强的去膜剂，同时还起到调节熔剂的熔点、流动性及脱渣性的作用，有很好的去膜效果。

用气体熔剂气焊黄铜效果好，它的主要成分是含硼酸甲酯66%～75%、甲醇(CH₃OH)25%～34%的混合液，在0.1MPa压力下，其沸点为540℃左右，焊接时能保证蒸馏分离物成分不变。当乙炔通过盛有这种饱和混合蒸气的容器时，把此蒸气带入焊矩，与氧混合燃烧后发生化学反应，在火焰内形成的硼酐(B₂O₃)蒸气凝聚到基体金属及焊丝上，与金属氧化物发生反应产生硼酸盐，以薄膜形式浮在熔池表面，有效地防止了锌的蒸发，保护熔池金属不继续发生氧化反应。

HJ431、HJ260、HJ150、HJ250、HJ360等是埋弧焊与电渣焊常用的焊剂，其中，HJ260、HJ150的氧化性小，与普通紫铜焊丝配合使用，焊成的接头塑性高，延伸率可达38%～45%，接头导电性能也较高。HJ431氧化性强，容易向焊缝过渡Si、Mn等元素，使接头的导电性、耐腐蚀性下降。铜及铜合金埋弧焊用焊剂见表5－56。

表5－56　铜及铜合金埋弧焊用焊剂

3．焊条

铜及铜合金焊条分为纯铜、青铜两类，目前应用较多的是青铜焊条。由于黄铜中的锌容易蒸发，很少采用焊条电弧焊，必要时可采用青铜焊条。焊条中的焊心采用碳弧焊或TIG焊用的标准焊丝，成分与被焊材料对应，药皮一般选用低氢型配方。

铜心棒的强度较低，很少采用3mm以下直径的焊条，如果要用应预先使其硬化;硅铁、硅铜、烯土硅等合金在配料前需进行钝化处理，防止合金表面直接与水玻璃接触;用做黏结剂的钠水玻璃中需加入0.2%～0.3%的高锰酸钾;压制好的焊条要采用40～200℃的分级缓慢烘干，注意温度不要超过200℃，以防止焊芯会退火变软。铜及铜合金焊条选用见表5－57。

表5－57　铜及铜合金焊条选用

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