(焊接冶金学及金属材料焊接)模块十 常用有色金属的焊接.ppt

　 熔池的存在时间对氢气孔的形成起着重要作用。当熔池存在时间很短时，氢的扩散过程不充分，即使有气泡核存在也来不及形成气泡； 　　当熔池存在时间逐渐增加时，有利于氢气泡核扩散及宏观气泡的形成，所以焊缝中的气孔不断增多； 　　当熔池存在时间再进一步增长时，由于有利于气泡的逸出，所以此时的气孔是逐渐减少的。 课题三 钛及钛合金的焊接 　　（2）常用的减少气孔的措施 　　1）严格限制原材料中氢、氧、氮等杂质气体的含量，焊前仔细清除焊丝、母材表面上的氧化膜及油污等有机物质。 　　2）保护气要用高纯度的氩气进行焊接。氩气纯度不应低于99.99%。焊炬上通氩气的管道不宜采用橡皮管，以尼龙软管为好。 　 3）正确选择焊接方法和焊接参数。增加溶池停留时间有利于气泡逸出。 课题三 钛及钛合金的焊接 　　4.裂纹倾向大 　　当焊缝中含氧、氮量较多，焊缝或热影响区性能变脆，在较大的焊接应力作用下，会产生裂纹。这种裂纹都是在较低温度下形成的。焊接钛合金时，热影响区有时会出现延迟裂纹。其原因是由于熔池中的氢和母材低温区的氢向热影响区扩散，引起氢在热影响区含量增加，导致该区析出TiH2量增加，使热影响区的脆性增大。同时，析出氢化物时由于体积膨胀而引起较大的组织应力，再加以氢原子的扩散与聚集，以至最后形成裂纹。 课题三 钛及钛合金的焊接 　　二、钛及钛合金焊接工艺要点 　　1.焊前清理 　　（1）机械清理一般采用切削加工、喷砂、喷丸或钢丝刷去清理焊区的铁锈、油污、氧化皮等污物。 　　（2）化学清洗是将焊件及焊丝在酸液中进行酸洗，去除焊件表面的氧化膜，使其表面呈银白色金属光泽为止。 课题三 钛及钛合金的焊接 2.焊接方法选择 钛及钛合金由于易被氢、氧、氮等杂质污染，从焊接方法看，不适合采用焊条电弧焊、气焊及CO2气体保护焊，目前生产上主要采用氩弧焊、埋弧焊及电子束焊等方法进行焊接。 （1）手工钨极氩弧焊 钛及钛合金手工钨极氩弧焊的工艺参数见表10-13（见教材）。 （2）埋弧焊 焊接工艺参数参见表10-14（见教材）。 　　三、焊接实例 　　（见教材） 课题三 钛及钛合金的焊接 回目录 大连理工大学出版社 “十二五”职业教育国家规划教材 经全国职业教育教材审定委员会审定 焊接冶金学及金属材料焊接 主编 吴金杰 （第二版） 模块十 ? 常用有色金属的焊接 课题一 铜及铜合金的焊接 课题二 铝及铝合金的焊接 课题三 钛及钛合金的焊接 课题一 ? 铜及铜合金的焊接 　　一、铜及铜合金的焊接性 　　1.焊缝成形能力差 　　铜的导热性好，焊接时热量迅速从加热区传导出去，使得焊接热影响区加宽，熔焊铜及大多数铜合金时容易出现难熔合、焊不透和表面成形差的外观缺陷。在焊件刚度较小时，容易产生较大的变形；在刚度较大时，又会在焊件中造成很大的焊接应力，如果焊件厚度越大，散热就越严重。在焊接铜及其合金的时候，铜在熔化时流动性大，容易导致熔化金属流失。 回目录 　　2.焊缝及热影响区热裂倾向大 　　焊缝的热裂纹倾向是与焊缝杂质的影响有关，还与焊接过程产生的应力有关。焊缝中的氧对焊缝热裂纹倾向影响很大。在高温液态下铜与空气中的氧发生反应，生成Cu2O。Cu2O会形成熔点为1064℃的Cu+Cu2O的低熔点共晶。铜及铜合金中的杂质Bi和Pb本身的熔点低，在熔池结晶过程中它们与铜分别生成熔点为270℃的Cu+Bi、熔点为326℃的Cu+Pb低熔点共晶体，分布在枝晶间或晶界处，使铜和铜合金有明显的热脆性，在焊接应力作用下会产生热裂纹。 课题一 ?铜及铜合金的焊接 　　防止热裂纹的措施有以下几点 （1）严格限制铜中杂质(氧、铋、铅、硫等)的含量。 （2）增强对焊缝的脱氧能力，通过焊丝加入硅、锰、磷等合金元素脱氧。 （3）选用能获得双相组织的焊材，破坏低熔点共晶薄膜的连续性，打乱柱状晶的方向。 （4）预热、缓冷等措施来减少焊接应力，减小根部间隙尺寸，并加大根部焊道尺寸，以防止裂纹的产生。 课题一 ?铜及铜合金的焊接 　　3.容易形成气孔 　　(1)气孔产生的主要原因 　　1）液态铜中溶解较多的氢，而凝固时其溶解度大大降低，若焊接时，焊缝冷却较快，过剩的氢来不及溢出则形成气孔。 　　2）焊接高温下铜与氧生成的氧化亚铜，Cu2O不溶于铜而析出，与氢或CO反应生成水蒸气或CO2也不溶于铜，生成反应性气孔。 Cu2O+2H=2Cu+H2O↑ Cu2O+CO=2Cu+CO2↑ 　　3）铜的热导率比铁大8 倍以上，焊缝的冷却要快得多，氢扩散逸出和H2O的上浮条件更恶劣，形成气孔的敏感性自然增大。 课题一 ? 铜及铜合金的焊接 　　（2）减少和消除铜