紫铜中的微量杂质对铜的导电、导热性能有严重影响。其中钛、磷、铁、硅等显著降低电导率,而镉、锌等则影响很小。硫、硒、碲等在铜中的固溶度很小,可与铜生成脆性化合物,对导电性影响不大,但能降低加工塑性。中国紫铜加工材料按成分可分为:普通紫铜、无氧铜、脱氧铜、添加少量合金元素的特种铜(铜、碲铜、银铜)四类。
紫铜的焊接 :焊接紫铜的方法有气焊、手工电弧焊和手工氩弧焊等方法:
1、紫铜的气焊 :焊接紫铜常用的是对接接头,搭接接头和丁字接头尽量少采用。气焊可采用两种焊丝,一种是含有脱氧元素的焊丝,如丝201、202;另一种是一般的紫铜丝和母材的切条,采用气剂301作助熔剂。气焊紫铜时应采用中性焰。
2、紫铜的手工电弧焊 :在手工电弧焊时采用紫铜焊条铜107,焊芯为紫铜(T2、T3)。焊前应清理焊接处边缘。焊件厚度大于4毫米时,焊前必须预热,预热温度一般在400~500℃左右。用铜107焊条焊接,电源应采用直流反接。焊接时应当用短弧,焊条不宜作横向摆动。焊条作往复的直线运动,可以改善焊缝的成形。长焊缝应采用逐步退焊法。焊接速度应尽量快些。多层焊时,必须彻底清除层间的熔渣。焊接应在通风良好的场所进行,以防止铜中毒现象。焊后应用平头锤敲击焊缝,消除应力和改善焊缝质量。
3、紫铜的手工氩弧焊 :在紫铜手工氩弧焊时,采用的焊丝有丝201(特制紫铜焊丝)和丝202,也采用紫铜丝,如T2。焊前应对工件焊接边缘和焊丝表面的氧化膜、油等脏物都必须清理干净,避免产生气孔、夹渣等缺陷。清理的方法**械清理法和化学清理法。
黄铜焊接的方法有:气焊、碳弧焊、手工电弧焊和氩弧焊。
1、黄铜的气焊 :由于气焊火焰的温度低,焊接时黄铜中锌的蒸发比采用电焊时少,所以在黄铜焊接中,气焊是常用的方法。黄铜气焊采用的焊丝有:丝221、丝222和丝224等,这些焊丝中含有硅、锡、铁等元素,能够防止和减少熔池中锌的蒸发和烧损,有利于保证焊缝的性能和防止气孔产生。气焊黄铜常用的熔剂有固体粉末和气体熔剂两类,气体熔剂由硼酸甲脂及甲醇组成;熔剂如气剂301。
2、黄铜的手工电弧焊:焊接黄铜除了用铜227及铜237外,也可以采用自制的焊条。黄铜电弧焊时,应采用直流电源正接法,焊条接负。焊前焊件表面应作仔细清理。坡口角度一般不应小于60°~70°,为改善焊缝成形,焊件要预热150~250℃。操作时应当用短弧焊接,不作横向和前后摆动,只作直线移动,焊速要高。与海水、氨气等腐蚀介质接触的黄铜焊件,焊后必须退火,以消除焊接应力。
3、黄铜的手工氩弧焊:黄铜手工氩弧焊可以采用标准黄铜焊丝:丝221、丝222和丝224, 也可以采用与母材相同成分的材料作填充材料。焊接可以用直流正接,也可以用交流。用交流焊接时,锌的蒸发比直流正接时轻。通常焊前不用预热,只有板厚相差比较大时才预热。焊接速度应尽可能快。焊件在焊后应加热300~400℃进行退火处理,消除焊接应力,以防止焊件在使用过程中裂缝。
4、黄铜碳弧焊 :黄铜碳弧焊时,根据母材的成分选用丝221、丝222、丝224等焊丝,也可用自制的黄铜焊丝施焊。焊接可以采用气剂301等作熔剂。焊接应短弧操作,以减少锌的蒸发和烧损。直流TIG焊工艺方法广泛应用于铜及铜合金的焊接,焊风成型好,内外质量优良,在氩气的保护下,熔池纯净,气孔少,热裂影响小,操作易掌握。厚度≤4mm时可不用焊前预热,直接用氩气预热,待熔池温度接近600℃时,可加填充焊丝熔化母材,实现焊接。厚度大于4mm的铜材,纯铜应预热400—600℃。铜合金焊接预热200—300℃。300TSP,315TX直流TIG焊机可焊接纯铜、硅青铜、磷青铜、黄铜、白铜等铜合金。300WP5、300/500WX4交直流两用TIG焊机可用交流TIG焊接铝青铜(用交流方波清除表面氧化膜)及用直流TIG 焊接上述铜材。
黄铜焊接工艺要点:
1、焊条电弧焊:焊条采用青铜芯焊条,如ECuSn-B(T227)、ECuAl-C(T237)。补焊要求不高的黄铜铸件可采用纯铜芯焊条,如ECu(T107)。电源采用直流正接,V型坡口角度不应小于60°~70°。板厚**过14mm时,焊前焊件表面应仔细清理,清除一切会产生氢气的油类杂质。操作时应当用短弧焊接,焊条不做横向和前后摆动,只沿焊缝的直线移动。焊接速度要快,不应**0.2~0.3m/min。多层焊时,层与层之间的氧化膜及渣应清除干净。黄铜的铜液流动性大,故溶池处于水平位置,若溶池必须倾斜,则倾角不应大于15° 。
2、氩弧焊:手工钨氩弧焊时,焊丝采用锡黄铜焊丝HSCuZ-1(HS221)、铁黄铜焊丝HSCuZn-2(HS222)、硅黄铜焊丝HSCuZn-4(HS224)。这些焊丝含锌较高,焊接时烟雾较大。亦可用青铜焊丝HSCuSi(HS211)、HSCuSn(HS212)。由于锌的蒸发破坏氩气的保护效果,所以焊接黄铜时应选用较大的喷嘴孔径和氩气流量。焊**般不预热,只有焊接厚度大于10mm的接头和焊接边缘厚度相差比较大的接头时才需预热,后者只预热焊件边缘较厚的部分。
3、电源可采用直流正接,也可以采用交流。用交流电源焊接时,锌的蒸发量较小。焊接参数宜采用较大的焊接电流和较快的焊接速度。厚16~20mm黄铜板的焊接参数为:焊接电流260~300A,钨直径5mm,焊丝直径3.5~4.0mm,喷嘴孔径14~16mm,氩气流量20~25L/min。
4、为了减少锌的蒸发,操作时可将填充焊丝与焊件“短接”,在填充焊丝上引弧和保持电弧,尽可能避免电弧直接作用到母材上,母材主要靠熔池金属的传热来加热熔化。焊接时,应尽可能进行单层焊,板厚小于5mm的接头,能一次焊完。 焊后焊件应加热到300~400℃进行退火处理,消除焊接应力,以防止黄铜构件在使用时破裂。
紫铜黄铜区分:
1、是看色:所谓紫铜呈紫色,黄铜呈金,是指的从颜色上去区别的。
2、是成分:紫铜的成分主要就是铜,而且铜的含量可以高达99.9%,但是黄铜的成分有铜还有锌,比较的黄铜可能还会有其他的杂志,因此从成分上我们也可以很好的区别出来。
3、是强度:紫铜和黄铜的强度是不同的,我们可以从强度上进行区别,黄铜的成分比较多因此黄铜的强度一般是比较高的,但是紫铜的成分主要就是铜,基本没有其他的杂质,因此紫铜的强度是相对来说比较低的。
4、是密度:黄铜的密度是在8.52-8.62,紫铜的密度是在8.9-8.95,因此紫铜和黄铜相对来说紫铜的密度是比较大的,黄铜的密度是较小的。
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