日本关于钢管钎压焊新技术的研发进展.pdfVIP

维普资讯 焊管 ．第30卷第4期 ．2007年7月 ●行 业 综 述 日本关于钢管钎压焊新技术的研发进展 张贵锋，张建勋，裴 怡 (西安交通大学 焊接研究所，西安710049) 摘 要：自2000年以来，为取代螺纹一法兰连接与电弧焊这两种传统的现场钢管对4~：r-艺， 日本开发了一种名为钎压焊(BPW：BrazePressureWelding)的钢管压力对焊现场安装新技术。 BPW新工艺以熔点较高并能显著溶解母材的钎料为中间层，利用感应 电源加热并施加较大的 压力，挤出液态中间层及氧化膜等形成的夹杂物，最终在焊接面周边形成圆滑过渡的钎角，同 时，在界面处实现洁净母材之间直接接触的固相压力焊接合。BPW工艺的主要优点：①无火 灾危险及焊工操作技能引起的接头性能波动；②对接面错边处所形成的钎角，降低 了错边引起 的应力集中，增大了接舍面积；③液态中间层溶解、剥离母材表面氧化膜以及氧化膜 自身的球 化，使液态中间层对母材表面氧化膜有 自清洁作用；④与固态焊接相比，降低 了所需的焊接压 力与变形。BPW 尤为适于在狭窄空间或易燃、易爆环境下的现场钢管对接。 关键词：钢管的钎压焊；压力焊；过渡液相扩散焊；氧化膜；应力集中；钎角 中图分类号：TG454 文献标志码 ：A 文章编号：1001—3938(2007)04—0010—08 0 引 言 钎压焊，一方面以强调最终的压焊本质，另一方面 以区别于传统的接头组织以钎焊为主、加压为辅 自2000年以来，为取代法兰 一螺纹连接 (耐 的压力钎焊工艺。与传统的钢管热压焊工艺及 久性差)与全位置 电弧焊 (对操作空问、操作姿 20世纪80年代末至90年代初开发的钢管液相 势、操作水平、操作时问等均有苛求)这两种传统 扩散焊 (TLP：Transientliquidphasediffusionbond— 钢管现场安装对接工艺，以13本东京工业大学的 ing)相比，钢管钎压焊新工艺具有明显的特征(如 铃村皖男为代表的研究人员开发了一种名为钎压 界面洁净、有效减轻对接错边处的应力集中、焊接 焊(BPW：BrazePressureWelding)的大气环境下 时问短等)，在特定场合 (如狭窄空问或易燃易爆 现场钢管对接安装压焊新工艺 ¨ 。其后31本钢 环境中)的应用前景广阔。本文主要综述31本东 管工事(NKK)公司联合 31本全国压接业协同组 京工业大学的羚村皖男、稻垣洋平等学者关于钢 合联合会、东京工业大学进一步对钢管钎压焊的 管钎压焊工艺、主要特点及机理的研究方法与结 应用进行了研究，开发了大气环境下使用的涂有 果，重点分析介绍其工艺要点。 钎剂的耐热带，以防止加热区氧化层过厚_5。 BPW新工艺 以熔点较高并对母材表面有 自 1 BPW 开发背景与 目的 清洁作用的钎料为中问层(同基或异基高熔点钎 料)，利用感应电源加热，并施加较大的压力以挤 目前，在建筑、安装等施工现场，钢管对接 出液态中问层及氧化膜，最终在焊接面周边形成 (如建筑物室内供水管)的主要方法有 电弧焊及 圆滑过渡的钎角，同时，在界面处可实现洁净母材 螺纹连接(法兰 一螺栓连接)。此外，也有一些场 之间直接接触的固相压力焊接合，接合强度可与 合采用高效的固态压力焊方法。这些连接方法所 母材强度相匹敌 ¨I4。考虑到该工艺最终希望接 存在的问题可归纳如下。 头界面组织类似压焊(母材之问直接连接)而非 1．1 钢管现场对接采用电弧焊所存在的问题 钎焊，故在此将 “BrazePressureWelding”翻译为