銅與不銹鋼之間的焊接是一個常見的問題,這使得焊接過程具有一定的挑戰性。其主要特點是:焊接時對銅的滲透裂紋非常敏感。為了避免這種裂紋的形成,首要任務是選擇合適的焊接工藝和使用較小的焊接線能量;接下來,我們需要選擇適當的填充材料,并控制容易形成低熔共晶的元素,例如:S、P、O等,并在焊縫中加入Al、Si、Mn、V、Mo、Ni等元素。
1、采用手工電弧焊接技術在進行銅與不銹鋼的手工電弧焊過程中,選擇奧氏體不銹鋼焊條可能會導致熱裂紋的產生;推薦使用鎳-銅焊條(由70%的鎳和30%的銅組成),或者選擇鎳基合金焊條,也可以選擇銅焊條(T237);在焊接過程中,我們使用了小直徑和小電流的快速焊接方法,確保焊接不會產生擺動,并將電弧傾向于銅的一側,以防止滲透裂紋的產生,具體的焊接工藝參數可以參考圖示。
2、采用埋弧焊接技術在銅和不銹鋼進行埋弧焊的過程中,主要出現的問題是裂紋和氣孔的產生;在開始焊接之前,必須對焊件和焊絲表面進行嚴格的清潔。對于厚度在8-10mm的焊件,通常設計為70°V形的坡口,其中純銅一側的破角度是40°,不銹鋼一側的坡口角度是30°。焊劑可以選擇使用HJ431或HJ430(200°C烘烤2小時)。焊絲的選擇通常是銅焊絲,并在坡口內放置1-3根鎳絲或鎳-銅合金絲;我們選擇了較高的焊接線能量,并采用冷卻水式的銅寸墊,確保焊絲指向銅的一側,并保持在坡口中心5-6mm的距離。關于純銅與不銹鋼埋弧焊的常見工藝參數,請參考圖示。
3、采用鎢極氬弧焊技術(TIG)當銅及其合金與不銹鋼使用鎢極氬弧焊技術時,可以實現優質的焊接連接,但要達到理想的焊接效果,關鍵在于掌握正確的焊接工藝;它們的焊接方式主要是坡口上的對接和角接兩種形式,銅的一側不設坡口,而不銹鋼的一側最好開設半個V坡口。
4、氣焊
銅與不銹鋼采用氣焊時,由于氣焊火焰溫度不如電弧溫度高,可能會使兩側母材因熔點不同而造成熔化不均,熱影響區變寬,變形加大,甚至未熔合等現象;在焊接純銅與不銹鋼時,通常選用HSCuZn-2,HSCuZn3,HSCuZnNi等焊絲,并用301焊粉(銅焊粉)或硼砂以中性焰施焊;如焊縫較長,焊前可在不銹鋼一側坡口面上先堆焊一層黃銅,然后再焊接。
5、釬焊
銅與不銹鋼采用釬焊時,采用的釬料主要是銀基釬料,如HL302,HL309,HL312等,工藝方法與一般釬焊相似,要注意的是不銹鋼一側溫度不能太高,加熱時熱源偏向銅一側。