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嘉科铜管件为您解析空调紫铜管弯头焊接常见问题
来源: 嘉科铜管件 阅读量:1 时间:2020-11-26

紫铜弯头在搬运和长期使用中,难免会遇到老化、腐蚀导致铜管断裂,通常采用焊接来修复。紫铜管弯头及紫铜合金具有独特的物理性能,因而它的焊接性有别于钢和铝。 

嘉科铜管件为您解析空调紫铜管弯头焊接常见问题

(1)难熔合焊缝成形能力差

紫铜管弯头的导热率在20℃时比铁的大7倍多,1000℃时大11倍多。焊接时热量迅速向加热区传出去,使加热范围扩大,焊件厚度越大,散热越严重。焊接区难以达到熔化温度,所以母材和填充金属难熔合。铜在熔化温度时,表面张力比铁小1/3,流动性比钢大l~l.5倍。因此,表面成形能力差。 

(2)焊接应力与变形大

铜的膨胀系数比铁大15%,而收缩率比铁大1倍以上,又由于空调铜管弯头的导热能力强;冷却凝固时,变形量大。当焊接刚性大的焊件或焊接变形受阻时,就会产生很大的焊接应力,成为导致焊接裂纹的力学原因。 

(3)易产生热裂纹 

紫铜弯头在焊缝和热影响区上都可能产生热裂纹,主要原因是铜在液态下易氧化生成氧化亚铜,它溶于液态铜而不溶于固态铜,冷凝过程中与铜生成熔点略低于铜的Cu2O+Cu共晶(熔点为1064℃)。 铜中若有杂质铋(Bi)和铅(Pb)等,在熔池结晶过程中也生成低熔点共晶Cu十Bi(熔点270℃)、Cu+Pb(熔点326℃),这此共晶物分布在焊缝金属的枝晶间或晶界处。当焊缝处于高温时,热影响区的低熔共晶物重新熔化,在焊接应力作用下,在焊缝或热影响区上就会产生热裂纹。 

(4)易产生气孔 

紫铜弯头及铜合金熔焊时,焊缝产生的气孔比焊接钢时严重得多。这与铜及铜合金的冶金特性和物理特性有关。从冶金特性方面,焊接时铜中存在有溶解性气体和氧化还原反应产生的气体。氢在铜中的溶解度与温度有关,随温度升降而增减,当铜处于液-固态转变时,有一突变,见图7-8-1。说明冷凝过程要析出大量扩散性氢;熔池中的Cu2O在凝固时因不溶于铜而析出,便与氢或CO反应生成水蒸汽或CO2气体,因不溶于铜而逸出。 

从物理特性方面,铜的热导率比铁大7倍以上,焊缝金属的结晶速度很大,在这种条件下氢的扩散逸出和水、二氧化碳上浮极为困难,往往是来不及逸出和上浮便形成了气孔。 

(5)接头性能 

由于空调紫铜管弯头及铜合金一般不发生相变,焊缝和热影响区晶粒易长大;各种脆性地低熔共晶出现于晶界,其结果使接头的塑性和韧性显著下降,并且铜合金的耐腐蚀性是依赖于铝、锌、锰、镍等含金元素的加入,这些含金元素在焊接过程中蒸发、烧损,都不同程度上使接头的耐腐蚀性能下降。 

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