點焊加工關鍵工藝流程
焊前準備:清理工件接觸表面的油污、鐵銹、氧化皮,保證導電良好;根據(jù)工件厚度(通常 0.5-6mm)選擇電極材質(銅合金為主)和電極頭形狀(球面、平面)。
工件定位:將待焊工件重疊放置并定位,確保接觸點貼合緊密,避免間隙過大影響導電。
加壓通電:電極施加壓力(通常 0.2-1.5MPa)夾緊工件,隨后通以短時間大電流(數(shù)千至數(shù)萬安培),使接觸點熔化形成熔核。
保壓冷卻:斷電后保持壓力 3-10 秒,讓熔核自然冷卻凝固,形成牢固焊點;避免過早卸壓導致焊點縮孔、裂紋。
焊后檢查:外觀檢查焊點是否飽滿、無飛濺、無燒穿;重要工件需檢測焊點強度(拉剪試驗)或熔核尺寸(金相分析)。
不銹鋼焊接加工的核心是通過合適的焊接方法與工藝控制,避免腐蝕失效和力學性能下降。
核心焊接方法
氬弧焊(TIG):適合薄板、精密件焊接,焊縫成形美觀,耐腐蝕性好。
熔化極氣體保護焊(MIG/MAG):效率高,適用于中厚板批量生產(chǎn),需控制保護氣體純度。
焊條電弧焊(SMAW):設備簡單、操作靈活,適合現(xiàn)場搶修或復雜結構焊接。
關鍵工藝要點
材質匹配:選用與母材同系列的焊接材料,避免異種金屬焊接導致的腐蝕風險。
焊接環(huán)境:保持環(huán)境干燥、無粉塵,防止?jié)駳庥绊懞缚p質量。
焊后處理:重要構件需進行酸洗鈍化,去除氧化皮,恢復不銹鋼的耐腐蝕性能。
常見問題及解決
熱裂紋:控制焊接電流和速度,減少熱輸入,必要時預熱母材。
氣孔:確保焊接材料干燥、保護氣體通暢,清理坡口表面油污和雜質。
晶間腐蝕:采用小線能量焊接,避免焊縫及熱影響區(qū)處于敏化溫度區(qū)間。
銅合金焊接加工的核心是應對高導熱性、氧化問題,需根據(jù)合金類型(紫銅、黃銅、青銅)選擇適配方法。
核心技術難點
導熱系數(shù)(約為低碳鋼的 5-8 倍),焊接時熱量易流失,需高能量密度熱源。
易氧化生成 CuO、Cu?O,高溫下會降低焊縫韌性,需嚴格做好保護。
部分銅合金(如黃銅)焊接時易產(chǎn)生鋅蒸發(fā),導致氣孔和焊縫脆化。
常用焊接方法及適用場景
TIG 焊(鎢極氬弧焊):適合紫銅、青銅的薄板及精密件焊接,焊縫成形美觀,質量穩(wěn)定(如儀器儀表、小型管路)。
MIG 焊(熔化極氬弧焊):效率高于 TIG 焊,適合中厚板銅合金的批量生產(chǎn)(如機械結構、換熱器殼體)。
釬焊:適用于異種材料焊接或要求變形極小的場景(如銅與鋼、銅合金零部件裝配),接頭強度適中。
氧 - 乙炔焊:設備簡單,適合現(xiàn)場維修、厚壁紫銅焊接,但對操作技術要求高,易產(chǎn)生氧化缺陷。
關鍵工藝要點
焊前準備:機械打磨或化學清洗去除表面氧化膜、油污,紫銅焊接可適當預熱(200-500℃)。
保護措施:采用純氬或氬 - 氦混合氣體保護,焊接區(qū)域需全覆蓋,避免空氣侵入。
材料匹配:紫銅用 ERCu 焊絲,黃銅用 ERCuZn-3 焊絲,青銅需選對應合金成分的專用焊絲。
鈦合金焊接加工的核心是解決高溫氧化和脆化問題,其焊接質量直接影響材料的高強度、耐蝕性等核心性能,需嚴格控制保護氛圍和熱輸入。
核心技術難點
高溫活性強:鈦在 300℃以上易吸氫,600℃以上易吸氧、氮,生成脆硬的 TiH?、TiO?、TiN,導致焊縫塑性和韌性急劇下降。
熱裂紋敏感:β 鈦合金等易因合金元素偏析產(chǎn)生熱裂紋,需控制焊接參數(shù)。
變形難控制:鈦合金彈性模量低,焊接熱應力易導致較大變形,需采取剛性固定或分段焊接等措施。
常用焊接方法及適用場景
TIG 焊(鎢極氬弧焊)最常用方法,適合薄板(≤6mm)及精密構件焊接(如航空航天發(fā)動機部件、醫(yī)療器械)。需采用大流量高純氬(純度≥99.99%)保護,焊槍需帶拖罩,對熔池及高溫區(qū)(≥400℃)全程保護。
等離子弧焊能量密度更高,適合中厚板(6-15mm)焊接,焊縫深寬比大,熱影響區(qū)?。ㄈ鐗毫θ萜鳌棜んw),保護方式與 TIG 焊類似,但需加強背面保護。
電子束焊真空環(huán)境下焊接,徹底避免氧化,適合厚板(>15mm)及高要求構件(如核工業(yè)部件),但設備成本高,需真空環(huán)境限制了工件尺寸。
激光焊熱輸入集中,變形小,適合薄壁鈦合金(≤3mm)的高速焊接(如航空薄壁結構),但需配合惰性氣體保護,對裝配精度要求高。
關鍵工藝要點
焊前處理:用不銹鋼絲刷或化學蝕刻(氫氟酸 + 硝酸溶液)去除表面氧化膜、油污,避免雜質引入;工件和焊絲需在 150-250℃下烘干除氫。
保護措施:焊接區(qū)(熔池、熱影響區(qū)、背面)需用高純氬氣保護,保護范圍需覆蓋溫度>400℃的區(qū)域,必要時采用背面通氬工裝。
參數(shù)控制:采用小電流、高焊速,減少熱輸入(如 1mm 鈦板 TIG 焊電流 50-80A);避免多層焊時層間溫度過高(一般≤150℃)。
焊絲匹配:同質焊絲優(yōu)先(如 TC4 鈦合金用 TC4 焊絲),異種鈦合金焊接需選擇中間成分焊絲,避免脆化相生成。
