铜复合板：铜复合板的焊接工艺
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- 发布时间：2021-09-13 14:26
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铜复合板：铜复合板的焊接工艺
铜复合板的焊接特点是：铜复合板是一种总厚度为8-10毫米的铜钢双金属板，采用爆炸复合和轧制复合生产。钢基层满足强度、刚度、韧性和焊接性的结构要求，而覆铜层满足耐腐蚀性等特殊性能的结构要求。铜复合板节约大量铜，降低结构制造成本，适用于化工、石油、制药等领域。
铜复合板常包脱氧铜和无氧铜。钢和铜在高温下的晶格类型、晶格常数和原子半径非常接近，有利于焊接。但是，铜和钢在熔点、热导率、线膨胀系数等方面的物理差异。，造成焊接上的一些困难。
(1)铜复合板复合层的热物理性能与母材有较大差异，铜和钢的导热系数和线膨胀系数有较大差异，铜-铁二元合金的结晶温度范围很大，因此焊接时焊缝处容易出现热裂纹和未焊透。②低熔点的共晶易氧化，分布在晶界，降低焊缝塑性，导致裂纹。(3)过渡层焊缝在基底层的稀释，不仅降低了复合层的导电性，还容易造成焊缝气孔、裂纹等缺陷。④铜对铁有较高的表面活性，液态铜或铜合金可能会渗入其接触的接头区域附近的钢表面，导致钢的近接头区域出现渗透裂纹。
实际上，含镍、铝、硅铜合金的焊缝金属对钢的渗透较少，而含锡青铜的渗透严重。此外，钢的显微组织对渗透裂纹也有重要影响。液态铜可以渗入奥氏体但不能渗入铁素体，因此当基底层为单相奥氏体钢时容易产生渗透裂纹，而当基底层为奥氏体-铁素体双相钢时则难以产生渗透裂纹。
铜复合板的焊接工艺如下：
铜复合板合适的焊接方法是惰性气体保护焊(TlG、MG)。当覆铜厚度大于3毫米时，建议预热温度不低于150℃，焊接时应使用直径小于1.6毫米的覆铜焊条。当包层较薄时，如果使用预热，在焊接包层前应去除部分过渡层，以控制包层焊缝稀释带来的铁含量，保证其耐蚀性。
坡口形式可以多种多样，如先焊堆焊层或基层，焊后清理钢基层根部，制作过渡层和堆焊层早期连接坡口，然后用手砂轮打磨。
焊接材料和多层焊丝的选择原则是保证焊缝金属具有良好的导电性、抗裂性、力学性能和焊接工艺性能。过渡焊丝的选择原则是与铜和钢具有良好的冶金相容性。由于镍和铜、镍和铁可以无限固溶于固态和液态，形成连续固溶体，镍和镍基合金是较好的过渡层焊丝材料。铜复合板焊接工艺要点：当铜复合板厚度小于2mm时，应在钢底座上仔细沉积一层铜，然后采用半自动熔化极气体保护焊反向倾斜焊接方法进行焊接。电弧直接作用于熔池，而不作用于钢基，使一层焊缝中的铁含量小于5%，从而防止热裂纹和渗透裂纹。为了防止气孔、裂纹等缺陷，提高焊缝的抗冷弯性能，除了氩气保护外，还可以选择热量集中的焊接方法，例如体积分数为75%He+25%Ar的氦-氩混合气体保护焊。
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