铜管典型焊接方法.docVIP

- 38 - 化工建设工程 2001年第23卷第3期 铜管典型焊接方法的应用 宋克俭 (淮南工业学院职业技术学院，谁南23~07) 摘要着重介绍紫铜管焊接中，钎焊焊接技术的原理、焊接工艺和实例。 关键词铜管钎焊工艺应用实例 工业上使用的铜管，主要有纯铜(又称紫铜)和铜 台金。相对来说，紫铜的焊接以熔焊居多。本文以紫 铜管钎焊方法的应用，简要介绍钎焊的原理、钎料及钎 剂的选用、钎焊工艺和特点。 1 概述 国产工业纯铜的代号、成分和用途见表1。 裹l 工业纯铜的代号、成分和用连 纯铅号 代号 Cu(％1 — 塑 ± 月逮 Bi } p I ? 一 一号铜 T1 99．蛄 0．(1／2 0．005}电线 电境、化工用蒸 二号铜 亿 99．帅 0 (1／2 j o．005 j发器、储存器和各种管道 三号镉 13 99．70 0．002 i 0．0l0 l电器开关、垫圈、垫片、 四号铜 T4 99．50 0 003 I o．050 I铆钉、管嘴、油管、管道 纯铜的密度为8．9，熔点1083℃，结晶后具有面心立 方品格，无同素异构转变。钝铜的强度不高(cb=200～ 2~ ／mtd)，硬度较低[(rmscw)4o一50]，杂质主要有铝、 铋、氧、硫、磷等，均会降低纯铜的导电性、耐腐蚀性能。 以美国柯达公司在国内某厂胶片生产车间，部分 介质采用铜管输送，规定选用钎焊施工为例，介绍分析 钎焊技术的应用。 1．1 工艺条件是设计选用的铜管为紫铜管，牌号为 幔Y-其化学成分见表2，相当于表l中的Tl、rI2。 裹2 啦Y的规格戚份 组别 牌号 产品规格 成份 0l(％)j p(％) Bi(％) (％) 99蝤0。 9x10 99．93l 0．(122 O．∞1 0∞1 忱2x1．1 99．帅i 0．仇9 O．∞1 O位9 9qq607 TPzY 铜管 6xI．3 99．91】0位3 0．∞l O．位9 990509 35 xl 4 99．901 0 018 0．∞ 1 O 仍2 99晒1 x1 8 99．921 0 021 0．∞ 】 O ∞2 1．2 输送的介质、压力、温度见表3 表3 介质、工作压力和工作温度 2 钎焊原理及特点 2．1 钎焊原理 钎焊是利用比母材熔点低的金属材料作为钎料， 将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，但低于母材熔点 温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材 相互扩散实现连接焊件的方法。 2．2 钎焊特点 钎焊与其它熔焊方法相比，其优点是：加热温度 低、焊件组织和力学性能变化较小，变形较小、接头光 滑、平整、美观，可连接不同的材料，生产效率高。其主 要缺点是接头强度相对较低。 3 钎料及钎剂的选用 3．1 选用的原则 为达到外方规定的工艺要求及质量(费洛丹尼尔 的企业标准：“铜及铜台金软钎焊接头标准”，以下简称 丹尼尔标准。)。钎料应满足以下要求： (1)应具有良好的润湿性，并在规定的钎焊温度范 围内，易于填充填钎料间隙； (2)应具有适宜的熔点和流动性，具有较好的相互 扩散性，能形成牢固的高质量的接头； (3)钎料应具有稳定、均匀的成分，在规定的工艺 条件，不因液化而偏析．也不应有强挥发性．并不含对 母材有害的元素； (4)利用此钎料得到的钎焊接头应满足规定的物 理、化学性能和力学性能。 3．2 钎料的选用 根据“丹尼尔标准”和上述原则，特选用牌号HLSn60PbSbA( 即60A锡铅锑焊料)作为钎料，其熔化温度 区间为183oC～190oC；强度(廿b)为46MPa，主要成分是 sn为(59％ ～61％)、Sb(0．3％ ～0．8％)，余量为Pb。 此焊料相当于我国的HI~10。 3．3 焊剂的选用 3．3．1 基本要求 能清除钎焊金属及钎料表面的氧化膜，为液态钎 料在钎焊金属表面铺层创造条件；能以液态薄层覆盖 钎焊金属和钎料表面，隔绝空气，防止在加热过程中氧 化；增强表面活化作用，增加钎料流动性，改善液态钎 料对钎焊金属的润湿。 维普资讯 2001年第23卷第3期 宋克幢：铜管典型焊接方法的应用 ·39 3．3．2 钎剂选用 为满足上述基本要求，特选用牌号为 A的松 香类有机钎剂，其适用温度范围是150~C～300~C，其主 要成分是松香30％、水杨酸2_8％，三乙醇胺1．4％、余 量则为酒精。经使用适用于此类钎焊。 4 接头结构设计 紫铜管连接时，其接头形式，作者推荐采用承扦连 接，确保连接强度和密封性能。 4．I 接头形式 为了保证钎焊连接易于实施，应检测接头部分的 尺寸，加工精度，配合尺寸及配合间隙。同时还应检查 弯头、管接头和三通等管件。接头形式如图1(a)、图1 (b)，配合尺寸见表4；配合间隙如图2(a)、图2(b)，因 为接头配合间隙对钎焊接头的严密性及强度影响很 大，间隙过小，钎料难以将钎