铜及铜合金焊丝使用说明
铜及铜合金焊丝简明表
牌 号
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类别
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执行标准
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国标型号
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原国标
GB/T 9460-1988
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AWS
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EN ISO
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DIN 1733
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用途简述
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CHM-Cu1898
CHG-Cu1898
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纯 铜
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GB/T 9460-2008
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SCu1898(CuSn1)
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HSCu(HS201)
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ERCu
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S Cu 1898 (CuSn1)
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SG-CuSn
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用于脱氧铜及紫铜的焊接
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CHM-Cu6560
CHG-Cu6560
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硅青铜
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GB/T 9460-2008
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SCu6560(CuSi3Mn)
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HSCuSi(HS211)
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ERCuSi-A
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S Cu 6560 (CuSi3Mn)
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SG-CuSi3
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用于铜材或钢的连接焊、堆焊和钎焊
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CHM-Cu5180
CHG-Cu5180
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锡青铜
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GB/T 9460-2008
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SCu5180(CuSn5P)
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HS212
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ERCuSn-A
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S Cu 5180 (CuSn5P)
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SG-CuSn6
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用于铜材的连接焊、补焊和堆焊
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CHM-Cu5210
CHG-Cu5210
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锡青铜
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GB/T 9460-2008
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SCu5210(CuSn8P)
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HSCuSn(HS213)
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—
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S Cu 5180 (CuSn8P)
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—
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用于铜锌或铜锡合金的堆焊或连接焊
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CHM-Cu6100
CHG-Cu6100
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铝青铜
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GB/T 9460-2008
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SCu6100(CuAl7)
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HSCuAl(HS214)
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ERCuAl-A1
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S Cu 6100 (CuAl7)
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SG-CuAl8
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用于铜材或钢的连接焊、堆焊和钎焊
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CHG-Cu6810A
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锡黄铜
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GB/T 9460-2008
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SCu6810A(CuZn40SnSi)
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HSCuZn-3(HS221)
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—
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—
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SG-CuZn40Si
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用于钢或铜材的钎焊、补焊、连接焊
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一、焊丝的选择
选用铜及铜合金焊丝时,除了满足对焊丝的一般焊接工艺性能、冶金性能要求外,最重要的是控制其中杂质的含量和提高其脱氧能力,防止焊缝出现热裂纹及气孔等缺陷。
焊接紫铜用焊丝主要加入了Si、Mn、P等脱氧元素,对导电性要求高的紫铜焊件,不宜选用含P焊丝。在黄铜焊丝中加Si可以防止Zn的蒸发、氧化,提高熔池金属的流动性、抗裂性及耐蚀性。加入Al可作合金剂,同时可脱氧和细化焊缝组织,提高接头塑性、耐蚀性。
焊丝中加入Fe可提高焊缝的强度、硬度和耐磨性,但塑性有所降低。Sn加入焊丝中可提高熔池金属的流动性,改善焊丝的工艺性能。在焊丝中加入单个或复合元素Ti、Zr、B可以起到脱氧及细化焊缝组织的效果,在气体保护焊中得到了很好的应用。
纯铜焊接时可以选择含Si、Mn、P和Sn的(SCu1898)焊丝,以避免焊缝产生热裂纹和气孔。焊接青铜时首选同质青铜焊丝,但有时选择铝青铜焊丝焊接其它青铜(如硅青铜)也能保证接头的力学性能。惰性气体保护焊焊接黄铜时,为了防止Zn的大量蒸发,应避免选用黄铜焊丝,改选用硅青铜焊丝,Si可抑制Zn的烧损,可获得较好的结果。
二、气体选择
铜及铜合金的MIG和TIG焊用气体为纯氩气、纯氦气或氩气-氦气混合气体。气体纯度通常要求在99.99%以上,否则容易出现气孔。
三、焊接缺陷及防止方法
铜及铜合金的焊接过程中出现的主要是气孔、裂纹、未熔合、咬边和夹渣等缺陷。
1、气孔
产生原因:铜焊接气孔主要是氢进入焊接熔池而形成的。氢来源有:母材、焊丝、保护气体、送丝机构、焊工的手套和环境湿度太高等,如焊丝被污染、材料及焊丝本身的氧化膜、送丝机构上有油污或冷凝汗渍等。
预防措施:
a.材料及焊丝内的含氢量≤0.4mL/100g;
b.焊件表面应去除油污及氧化膜,存放时间不超过4h。表面清理后应用干燥、洁净、不起毛的物件覆盖坡口及两侧;
c.焊丝尽量使用抛光焊丝,不然处理方法同上;
d.保护气体内杂质含量:H2≤0.001%、O2≤0.02%、N2≤0.01%、H2O≤0.02%。
e.保护气体管路:一般采用不锈钢管或铜管,软管采用塑料管而不能用橡胶等易吸水的软管;焊前应检查冷却水管道,确保不会漏水;当环境湿度很大时,应对保护气体进行加热对管路进行吹扫;
f.送丝机构:不得有油污,送丝软管应采用聚四氟乙烯管,并焊前清理管内污染和冷凝水;
g.现场环境:温度不宜超过25℃,相对湿度不超过70%,保持环境清洁;
h.焊工:工作服装尽量是白色的,以便能及时发现和清理污染。焊时注意汗水和油渍不要再次污染焊件;
i.在焊前都应在试板上试焊,以便检查保护气体和管路是否合格;
j.焊接工艺方面的预防措施:用双面焊代替单面焊;每道焊缝薄时比厚时有利于气孔逸出;大直径焊丝有利于减少气孔;焊前预热、焊后缓冷;降低电弧电压、增大电流、降低焊接速度,有利于减少气孔。
2.裂纹
裂纹产生原因:材料焊接性能差;选择焊丝时没考虑抗裂性;结构的拘束度过大。
预防措施:
a.对焊接性较差的铜材在焊接前应考虑其抗裂性而不能只考虑强度;必要时可考虑以焊件进行退火后焊接,焊后再淬火时效。
b.选择抗裂纹性好的焊丝,如含Si等低熔点元素的焊丝。
c.尽量减少焊接接头的拘束度,合理安排焊接顺序,让焊缝能够有横向收缩余量,以减小应力。没有必要定位焊的就不要焊定位焊,能双面定位焊的就不要单面定位焊。
d.尽量改单面焊为双面焊。
3.未熔合
未熔合产生原因:焊接速度过快,焊接电流过小,焊接材料杂质元素较多,焊接部位氧化膜或锈迹未清理干净。
预防措施:
a.采用正确的焊接工艺参数进行焊接。
b.选择纯净度高的焊接材料。
c.焊前清理干净焊接区域的铁锈和氧化物。
4.咬边
咬边产生原因:焊接电流太大,焊接电压太高,焊接速度过快,填丝太少,焊工操作不合理。
预防措施:
a.选择合适的焊接工艺参数,适当增加送丝速度或降低焊接速度。
b.选择合格焊工进行焊接。
5. 夹渣
夹渣产生原因:焊前清理不彻底,焊接过程中高熔点氧化物较多,焊接速度过高。
预防措施:
a.加强焊前清理工作,多道焊时每焊一道都要进行焊缝清理。
b.适当的降低焊接速度,以利于氧化物上浮。