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通過對紫銅管與不銹鋼管的焊接性能分析和試驗(yàn)，確定了合理的TIG焊焊接工藝，獲得了優(yōu)質(zhì)的焊接接頭，解決了紫銅管與不銹鋼管對接焊接的技術(shù)難題。紫銅與奧氏體不銹鋼的焊接屬于異種金屬焊接工藝。

1為銅和不銹鋼物理性能比較

用紫銅管作為阻火器，主要是因?yàn)樽香~管具有導(dǎo)熱性化且易燃易爆的特殊管段上，可起到阻火和快速散熱的效果。由于阻火器前后均為不銹鋼管(0Cr18Ni9)，能優(yōu)良、常溫塑性良好的特性，用于介質(zhì)流速急劇變故需進(jìn)行紫銅管與不銹鋼管對接焊。紫銅管和不銹鋼管有Φ159mm×mm，Φ325mm×mm2種規(guī)格，610每種規(guī)格各有8個(gè)對接焊口，設(shè)計(jì)技術(shù)要求采用全焊兩者的物理性質(zhì)差異很大，熔點(diǎn)相差達(dá)400℃以上，使焊接難度增大，能否獲得滿意的焊接接頭，取決于被焊金屬的物理性能、化學(xué)成分和所采用的焊接方法及與銅物理性能差別很大，銅的熱導(dǎo)率是鋼的2316倍。焊接時(shí)熱量會(huì)迅速從加熱區(qū)向外傳導(dǎo)，熔合區(qū)難以達(dá)。到熔化溫度，致使填充金屬與母材不能很好熔合，產(chǎn)倍，且銅的導(dǎo)熱能力強(qiáng)，冷卻凝固時(shí)變形量大，而焊接銅的線脹系數(shù)比鋼略大，而收縮率是鋼的

2接頭的剛度大

則焊接變形受阻后就會(huì)產(chǎn)生很大的焊接應(yīng)力，成為導(dǎo)致焊接裂紋產(chǎn)生的力學(xué)原因。表1 銅和不銹鋼物理性能比較熱導(dǎo)率385119線脹系數(shù)16181613收縮率/%417210/(W?-1?-1)mk16129/(×-6k-1)102。2 化學(xué)成分差異分析根據(jù)金屬學(xué)原理，元素間的相容性對異種金屬的焊接性起決定性的作用，化學(xué)元素間的相互溶解度取決于溶質(zhì)元素之間的晶體點(diǎn)陣類型、原子尺寸、晶格)常數(shù)的差別。高溫(912～1390℃時(shí)Fe與Cu晶體結(jié)構(gòu)均為面心立方(fcc)、原子半徑尺寸相近、晶格常數(shù)接近，故鋼與銅的焊接性較好[1]。但銅與鋼焊接時(shí)，焊縫金屬晶粒間容易形成(Cu+Cu2O)，(Fe+Fe3S2)，(Ni+Ni3S2)等多種低熔點(diǎn)共晶，在焊縫金屬凝固結(jié)晶的后期，這些低熔點(diǎn)共晶以“液態(tài)薄膜”的形式連續(xù)分布在固態(tài)a銅的晶粒邊界，割斷固體晶體間的聯(lián)系，削弱了晶間結(jié)合能力，致使焊縫金屬塑性顯著下降。此時(shí)，由于鋼和銅之間顯著的物理性能差異而或多或少產(chǎn)生的拉伸應(yīng)力就有可能導(dǎo)致焊接接頭脆弱部位產(chǎn)生熱裂紋。

3焊接方法選擇

焊絲表面也嚴(yán)格除油并放入烘箱中烘干，烘焙溫度為150～200℃。紫銅與不銹鋼焊接可采用氣焊、氬弧焊等焊接方法。氣焊的焊接熔池溫度易于控制，容易實(shí)現(xiàn)單面焊雙面成形，對焊件進(jìn)行焊前預(yù)熱和后熱也較便利。但由于氧乙炔焰溫度低，熱量分散，難以克服因紫銅散熱快而引起焊不透的缺陷，較難獲得良好的焊接質(zhì)量。手工氬弧焊(TIG)氬氣保護(hù)可靠，熔池金屬不易發(fā)生氧化;焊接溫度高，能量集中且電弧和熔池可見性好，操作方便，易于控制熔池形狀及焊縫成形;沒有熔渣，不需焊后清渣，焊接接頭外觀質(zhì)量好，故確定采用TIG焊的焊接方法。

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