铜复合板：铜复合板的焊接工艺
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- 发布时间：2021-09-15 12:36
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铜复合板：铜复合板的焊接工艺
铜复合板：铜复合板的焊接工艺
铜复合板的焊接特点如下：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的方法生产。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。
铜复合板通常涂有脱氧铜和无氧铜。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。然而，铜和钢在熔点、热导率和线膨胀系数上有物理差异。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差异较大，铜和钢的导热系数和线膨胀系数差异较大。铜铁二元合金的结晶温度范围很宽，焊接时焊缝处容易出现热裂纹和未焊透。低熔点共晶易氧化，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。铜对铁具有较高的表面活性，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，导致钢的接头区域附近出现渗透裂纹。
实际上，含镍、铝和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，钢的显微组织对贯穿裂纹也有重要影响。液态铜能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-ferrite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)。当覆铜箔厚度大于3 mm时，建议预热温度不低于150，焊接时应使用直径小于1.6 mm的覆铜箔焊条。当熔覆层较薄时，如果采用预热，应在熔覆层焊接前去除部分过渡层，以控制熔覆焊缝稀释造成的铁含量，保证其耐蚀性。
坡口形式可以多种多样，如先焊接堆焊层或基层，焊后清理钢基层根部，在过渡层和堆焊层之间做早期连接坡口，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、镍和铁可以无限溶解在固体和液体中形成连续的固溶体，镍和镍基合金是过渡层较好的焊丝材料。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MIG反斜焊法进行焊接。电弧直接作用于熔池，而不作用于钢基，使第一层焊缝含铁量小于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，还可以选择集中加热的焊接方法，如体积分数为75% He、25% Ar的氦氩混合气体保护焊。
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