铜及铜合金焊条电弧焊的操作要点

    由于焊条电弧焊焊接的铜及铜合金的焊缝含氧、氢量较高，锌蒸发严重，容易出现气孔，焊后接头强度低，使用性能下降，所以焊条电弧焊一般只在其他方法难以进行焊接时才使用。

    铜及铜合金焊接前，首先必须对吸附在焊丝和工件坡口两侧30mm范围内的油脂、水分、金属表面氧化膜及其他杂质进行彻底清除，直至露出金属光泽为止。油脂等杂质一般用汽油、酒精、丙酮等溶剂擦拭，污染严重的可将焊丝、焊件置于10%氢氧化钠水溶液中，并将水溶液加热到30~40℃进行清洗，然后用清水冲净并吹干。焊件表面的氧化膜一般用不锈钢刷清除。这些清理焊丝、焊件的方法当采用氩弧焊操作时也是一样的。

    铜及铜合金焊接用的铜焊条主要有纯铜和青铜两类。各类焊条的药皮均是低氢型，电源采用直流反接。表10-44给出了铜及铜合金焊条的主要用途及焊接工艺要点。

    表10-44    铜及铜合金焊条的主要用途及焊接工艺要点

    焊条使用前要严格经200~ 250℃烘干2h，彻底清除药皮中吸附的水分。在焊前或多层焊的层间对工件要进行预热，使工件获得足够的能量，以保证焊缝的良好成形及气体在冷却时能充分地析出。纯铜的焊条电弧焊常用焊剂垫、铜垫、石墨垫等衬垫形式来保证焊件的焊透及反面良好成形。

    此外，焊条电弧焊的操作要点主要有以下几点：

   (1)纯铜的焊接。纯铜的焊条电弧焊应注意以下问题：

   1)坡口。应根据母材厚度加工坡口，小于5mm不开坡口，大于5mm开V形或X形坡口，坡口角度为60°～70°。要清除坡口处油污。

   2)焊接规范。一般采用碱性低氢型焊条，焊接电源用直流反接法，T107焊条焊前需经300℃烘干。纯铜的焊接规范用见表10-45。随着工件厚度和外形尺寸的增加，预热温度也要相应地提高，预热温度升高，焊接电流应适当减小。

    表10-45    纯铜焊接规范

   3)操作手法。采用右向焊法，用短弧焊，不宜横向摆动，可适当地作往复直线运动，以改善焊缝成形。长焊缝焊接时，应采用分段退焊法，焊接速度要快。多层焊时，应彻底清除层间焊渣。

   4)焊后处理。焊接结束后，应使用球形或平面锤头对焊缝和接头进行热态和冷态的锤击，以消除应力和改善焊缝组织，细化晶粒。薄板（厚度小于4mm）的焊缝在冷态下，沿焊缝两侧100mm的范围进行锤击；5mm以上的焊件需加热至250~500℃后进行锤击，在锤击后最好进行550~ 650℃退火热处理。

   (2)黄铜的焊接。黄铜焊条电弧焊的操作与纯铜的焊接基本相同。操作时，主要应注意以下方面：

   1)坡口。坡口角度为60°~ 70°，坡口表面应清洗油污、水分等杂物，焊条经200~ 250℃烘干。

   2)焊接规范。母材厚度大于14mm时预热至150~250℃，用直流电源焊接，焊接电流取25~ 30倍焊条直径值（对T227和T237焊条）。

   3)操作手法。操作时，应尽量采用短弧焊，不作横向摆动，焊速要快，多层焊时要彻底清除层间焊渣；尽量采用水平焊，一般倾角不要大于15°。

   4)焊后处理。与氨等腐蚀介质接触的铜焊件焊后必须进行350~ 400℃的退火处理。

   (3)锡青铜的焊补。焊条电弧焊用于锡青铜铸件缺陷的焊补采用HCu227 (T227)或专用青铜焊条，其操作工艺与纯铜焊接相同。焊前对铸件进行100~ 200℃的预热，在保证熔透的条件下尽量降低预热温度。多层焊时控制层间温度不要超过预热温度。用短弧进行快速焊接。层间和焊后用平头锤子锤击焊缝。焊后可加热到480℃左右后快速冷却以提高焊接接头的韧性。