导读：焊接铝与钢时先将电弧指向铝焊丝，待开始移动进行焊接时则指向焊丝和已形成的焊道表面，焊接电流可参照表8-5选择，图8-7钢与铝焊接示意图，表8-5钢与铝钨极氩弧焊的焊接电流，金属厚度/mm焊接电流/A30~~2，在焊接时易发生焊接热裂纹，对原子间的扩散、钢与铜及铜合金的焊接来说，2.焊接工艺，大多数的熔焊方法如气焊、焊条电弧焊、埋弧焊、氩弧焊、电子束焊钨极氩弧焊采用交流电流，钨极直径2~5mm。焊接铝与钢时先将电弧指向铝焊丝，待开始移动进行焊接时则指向焊丝和已形成的焊道表面，如图8-7（a）所示，这样能保护镀层不致破坏；另一种方法是使电弧沿铝侧移动而铝焊丝沿钢侧移动，如图8-7（b）所示，使液态铝流至钢的坡口表面。焊接电流可参照表8-5选择。 （a）
（b） 图8-7
钢与铝焊接示意图 （a）氩弧堆焊时电弧的位置 （b）对接焊时电弧的位置 表8-5
钢与铝钨极氩弧焊的焊接电流 金属厚度/mm 焊接电流/A 3 110~130 6~8 130~160 9~10 180~200 二、钢与铜及其合金的焊接 1.焊接特点 钢与铜及铜合金的熔点、导热系数、线膨胀系数等都有很大的不同，在焊接时易发生焊接热裂纹；同时，液态铜或铜合金有可能向其所接触的近缝区的钢表面内部渗透，并不断向微观裂口浸润深入，形成所谓的“渗透裂纹”。但由于铁与铜的原子半径、晶格类型等比较接近，对原子间的扩散、钢与铜及铜合金的焊接来说，又是有利的一面。 2.焊接工艺 大多数的熔焊方法如气焊、焊条电弧焊、埋弧焊、氩弧焊、电子束焊等都可用于钢与铜及铜合金的焊接。同样，在焊前也应对待焊部位及其附近清理干净，直至露出金属光泽。下面介绍几种常用的熔焊方法的焊接工艺。 （1）焊条电弧焊
当板厚大于3mm需开坡口，坡口形式与尺寸与焊钢时相同。为了保证焊透，X形坡口不留钝边。单道焊缝施焊时，焊条应偏向钢侧，必要地可对铜件适当预热。低碳钢与紫铜焊条电弧焊工艺参数见表8-6所示。 表8-6
低碳钢与紫铜焊条电弧焊工艺参数（用T107焊条） 材料组合 Q235A+T1 Q235A+T1 Q235A+T2 Q235A+T2 Q235A+T3 Q235A+T3 接头形式 对接 对接 对接 对接 T形接头 T形接头 母材厚度/mm 3+3 4+4 2+2 3+3 3+3 4+10 焊条直径/mm 3.2 4.0 2.0 3.0 3.2 4.0 焊接电流/A 120~140 150~180 80~90 110~130 140~160 180~210 电弧电压/V
（2）钨极氩弧焊
主要用于薄件焊接，也常用在紫铜-钢的管与管、板与板、管板的焊接以及在钢上补紫铜的焊接。焊前焊件必须彻底清理，通常铜要酸洗，而钢件要去油污。当紫铜与低碳钢焊接时，选用HS202焊丝，与锈钢焊接时，选用B30白铜丝或Qal9-2铝青铜焊丝。焊接时采用直流正接，焊条偏向铜的一侧，不摆动、快速焊。 （3）埋弧焊
当厚度大于10mm时，需开V形坡口，角度为600~700，铜一侧角度略大于钢侧，可为400，钝边3mm，间隙0~2mm。焊接时，焊丝偏向铜一侧，距焊缝中心约5~8mm，如图8-8所示，目的是控制热量和减少钢的熔化量。一般在坡口中放置铝丝可以脱氧、减小液态铜向钢侧晶界渗入倾向。低碳钢与紫铜埋弧焊工艺参数见表8-7所示。 表8-7
不锈钢与紫铜埋弧自动焊焊接工艺参数 异种金属 接头形式 厚度/mm 10+10 12+12 1Cr18Ni89 对接V形 14+14 16+16 18+18 20+20 焊丝直径 焊接电流 电弧电压 焊接速度-1 /mm /A /V /m.h4 4 4 4 5 5 600~650 650~680 680~720 720~780 780~820 820~850 36~38 38~42 40~42 42~44 44~45 45~46 23 21.5 20 18.5 16 15.5 送丝速度 -1/m.h 139 136 134 130 128 126 注：焊剂为HJ431，焊丝为T2，坡口中添加Φ2Ni丝2根。 三、钢与钛及其合金的焊接 1.焊接特点 （1）接头脆化
钢与钛及钛合金焊接时，易产生TiFe、TiFe2和TiC等脆性化合物，增加焊接接头脆性，导致裂纹。同时，钛及钛合金在高温下大量吸收氧、氮、氢等气体，特别是在液态时更严重，使焊接区被污染而脆化，甚至产生气孔。 （2）易产生焊接变形
钛及钛合金的热图8-8 铜-钢埋弧焊示意图 1―焊剂垫
2―填充铝丝 3―焊丝 导率约为钢的1/6，弹性模量为钢的1/2,导热系数小，焊接时易引起变形，需用刚性夹具、冷却压块等方法防止和减小变形。焊后应在真空或氩气保护下，加热到550~6500C,保温1~4h,进行退火消除内应力。 2.焊接工艺 由于钢与钛及钛合金焊接时易产生脆性化合物，因而一般不能采用焊条电弧焊、埋弧焊与CO2气体保护焊等方法，可采用钨极氩弧焊，其焊缝结构如图8-9所示。 焊前应先用钢丝刷打磨接头表面，然后用酸液清洗。钢与钛及钛合金焊接材料及工艺参数见表8-8所示。 表8-8
钢与钛及钛合金焊接材料及工艺参数 焊 层 1 2 3 焊丝 紫铜 银 银铜 3 焊丝直径/mm 钨极直径/mm 3~4 3 4 焊接电流 焊接电压 /A /V 165 60~75 150~165 15~20 15 25 氩气流量/（(L.min-1) 喷嘴 拖罩 图8-9
焊缝结构示意图 1―钛母材 2，3，4―焊道
5―碳钢 第四节 异种有色金属的焊接 一、铝与铜的焊接 1.焊接特点 铝与铜在熔焊时主要困难是：铝和铜的熔点相差423C，焊接时很难同时熔化；铝与铜在高温下强烈氧化，生成难熔的氧化物，要采取措施防止氧化并去除熔池中的氧化膜；铝和铜在液态下无限互溶，而在固态下有限互溶，它们能形成多种由金属间化合物为主的固溶体相，如AlCu2、Al2Cu3、AlCu、Al2Cu等，使接头的强度和塑性降低，实践证明，铝-铜合金中铜含量在12%~13%，综合性能最好，因而应采取措施使焊缝金属中铜含量不超过此范围，或者采用铝基合金。 铝与铜塑性都好，很适合于压焊方法。利用压焊时，可避免熔焊时所出现的以上问题。目前常用的压焊有冷压焊、摩擦焊和扩散焊等。 2.焊接工艺 （1）钨极氩弧焊
铝与铜钨极氩弧焊时，为了减小焊缝金属的含铜量，使其控制在12%~13%以下，增加铝的成分，焊前可将铜端加工成V形或K形坡口，并镀上厚约6μm的锌层；焊接时，电弧应偏向铝的一侧，主要熔化铝，减小对铜的熔化。铝及铜钨极氩弧焊时，可采用电流为150A，电压为15V，焊接速度为6m/h，选用L6焊丝、直径为2~3mm的焊接工艺参数。 （2）埋弧焊
铝及铜埋弧自动焊时，为了减小焊缝中铜的熔入量，可采用如图8-10所示的接头形式，铜侧开半U形坡口并预置Φ3mm的铝焊丝，铝侧为直边；同时电弧也应指向铝，但不能偏离太远，如工件厚度为δ，则电弧与铜件坡口上缘的偏离值l=（0.5~0.6）δ。铝及铜埋弧自动焊焊接工艺参数见表8-9所示。 表8-9
铝及铜埋弧自动焊焊接工艺参数 板厚 /mm 8 10 12 20 焊接电流 /A 360~380 380~400 390~410 520~550 焊丝直径 /mm 2.5 2.5 2.6 3.2 焊接电压 /V 35~38 38~40 39~42 40~44 焊接速度 -1/ m.h 24.4 21.5 21.5 8~12 焊丝偏离 /mm 4~5 5~6 6~7 8~12 焊剂层/mm 宽 32 38 40 46 高 12 12 12 14 焊接 层数 1 1 1 3 图8-10 铜―铝埋弧自动焊示意图 0二、铝与钛的焊接 1.焊接特点 铝与钛在物理化学性能和力学性能方面有较大差异，焊接时易出现以下问题： （1）铝与钛易氧化，合金元素易烧损蒸发
钛在6000C时开始氧化生成TiO2，同时铝也易氧化生成Al2O3，这些氧化物会使焊缝产生夹杂，增加金属脆性，阻碍焊缝熔合，使焊接困难；由于铝的熔点比钛低11600C，因而，当钛开始熔化时，铝及其合金元素将会大量烧损蒸发，使焊缝化学成分不均匀。 （2）易产生脆性化合物
钛与铝在14600C时，形成铝含量为36%的TiAl型金属间化合物；13400C时，形成铝含量为60%~64%的Ti3Al型金属间化合物；同时，钛与氮和碳也易形成脆性化合物。所有这些脆性化合物都使焊缝金属脆性增加，焊接性变差。 （3）铝与钛相互溶解度小，高温时吸气性大
钛在铝中的溶解度极小，室温下只有0.07%，铝在钛中的溶解度更小，因而两种金属很难结合，焊缝成形困难；氢在钛和铝中的溶解度很大，焊接时焊缝中吸收大量的氢，很容易聚集形成气孔，使焊缝塑性和韧性降低，产生脆裂。 （4）铝与钛的变形大
铝的热导率和线膨胀系数分别约为钛的16倍和3倍，在焊接时易发生焊接变形。 2.焊接工艺 铝与钛易形成金属化合物，因而很少采用熔焊方法。焊接时可利用钛与铝的熔点不同，采用熔焊―钎焊工艺，即铝一侧为熔焊，钛一侧为钎焊，如图8-11图8-11
铝与钛间接熔焊―钎焊示意图 所示。钛板加热后只部分熔化而不熔透，使其热量将背面搭接的铝板熔化，在惰性气体保护下，液态铝在清洁的钛板背面形成填充金属―钎缝。 由于采用熔焊―钎焊工艺要保持熔池温度不能过高，操作困难，目前采用一种先在坡口上渗铝的工艺措施。即焊前先在钛件的坡口上覆盖一层铝，用钨极氩弧焊进行快速焊接，以防止钛熔化。其焊接工艺参数如表8-10所示。 包含总结汇报、资格考试、IT计算机、计划方案、考试资料、旅游景点、人文社科、文档下载、经管营销以及异种金属的焊接等内容。本文共4页
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QAl9-1铝青铜与12Ni2CrMoV钢TIG焊接接头组织及性能研究
【摘要】：
针对通舷外传动装置支撑机构原设计冷套法存在密封性差的问题,本研究采用TIG焊方法焊接QAl9-1铝青铜与12Ni2CrMoV钢结构,同时从微观组织及接头剪切强度两方面分析了国产HS215焊丝替代进口Monel67焊丝的可行性,并对于TIG焊接的结构的焊接变形情况进行了探讨,以确定该工艺是否会产生大的焊接变形。
微观组织研究表明:Monel67和HS215都可以实现QAl9-1铝青铜与12Ni2CrMoV钢的焊接结合,焊道的内部没有夹渣等,而且焊缝边缘熔合良好,成形整齐;两种焊丝焊接的接头的铜侧热影响区都出现了粗大的α-Cu相,这种组织对于接头的力学性能是不利的;采用HS215和Monel67焊接材料焊接铝青铜与12Ni2CrMoV焊接结构时,铝青铜侧熔合的良好,但是12Ni2CrMoV钢侧多处发现“渗透裂纹”。
对接头剪切性能进行了研究,研究表明采用国产的HS215焊丝焊接的接头的剪切强度大于采用进口的Monel67焊接的焊接接头。另外,虽然焊接后在12Ni2CrMoV侧有渗透裂纹,但剪切破坏最后不是断裂在12Ni2CrMoV处而是断裂在焊缝中,渗透裂纹对整体剪切强度影响不大。
采用Monel67和HS215焊接的结构最终的变形分别为0.458mm和0.477mm,这些最大变形存在于冷却的焊缝金属中,而收弧端的变形相对较小,此时焊接变形符合工艺规范中规定的0.5mm以下的要求。
从微观组织、接头性能及焊接变形角度考虑,采用TIG焊方法可以实现通舷外传动装置支撑机构的良好结合,同时国产HS215代替进口的Monel67是完全可行的。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2009【分类号】：TG407
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400-819-9993青铜相关函授毕业论文范文,与42CrMo活塞杆堆焊铝青铜工艺相关本科毕业论文范文
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青铜相关函授毕业论文范文,与42CrMo活塞杆堆焊铝青铜工艺相关本科毕业论文范文
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【摘 要 】42CrMo活塞杆广泛应用在化工压缩机上,为了提高零件的使用寿命,增加零件的耐磨和耐蚀性,在活塞的接触表面上堆焊铝青铜.为保证零件的堆焊质量,必须选择正确的焊接方法和合适的焊接工艺.本文通过对基体材料的焊接性分析和焊材的工艺试验,采用先进合理的堆焊工艺措施,以保证铝青铜的堆焊质量.
【关 键 词 】42CrMo 活塞杆 堆焊 工艺 分析
活塞连杆的基体材料为超高强度钢42CrMo,在工作时,活塞进行往复运动,为了提高零件的使用寿命,增加零件的耐磨和耐蚀性,需要在活塞的接触表面上堆焊铝青铜.为保证零件的堆焊质量,必须选择正确的焊接方法和合适的焊接工艺.
42CrMo钢属于超高强度钢,具有高强度和韧性,淬透性也较好,无明显的回火脆性,调质处理后有较高的疲劳极限和抗多次冲击能力,低温冲击韧性良好.该钢适宜制造要求一定强度和韧性的大、中型塑料模具、轴、受载荷极大的连杆及弹簧夹,也可用于 2000m以下石油深井钻杆接头与打捞工具,并且可以用于折弯机的模具等.
铝青铜可热处理强化,其强度比锡青铜高,抗高温氧化性也较好.有较高的强度良好的耐磨性用于强度比较高的螺杆、螺帽、铜套、密封环等,其最突出的特点就是其良好的耐磨性. 含有铁、锰元素的铝青铜有高的强度和耐磨性,经淬火、回火后可提高硬度,有较好的高温耐蚀性和抗氧化性在大气、淡水和海水中抗蚀性很好,可切削性尚可,可焊接不易纤焊,热态下压力加工良好.
2 零件结构及材料焊接性工艺试验2.1 零件结构
零件活塞连杆结构及堆焊层示意图见图1.
2.2 基体材料42CrMo焊接性分析
（1）42CrMo为超高强度、中碳调制钢,由理论计算得出,42CrMo的碳当量在0.67%&#%之间,这说明42CrMo的冷裂敏感性很高,焊接性较差,42CrMo由于含碳量高,合金元素含量多,有相当大的淬硬性,因而容易造成焊接热影响区的过热区内产生脆化倾向,增大了焊缝及热影响区产生热裂纹的可能性.
（2）42CrMo快速冷却时,从奥氏体转变为马氏体的起始温度Ms点较高,一般在300℃以上,焊后热影响区很容易产生硬度很高的马氏体.随着焊后温度的降低,焊缝金属组织中奥氏体发生转变,氢因溶解度降低而向热影响区扩散,而热影响区因为生成了溶氢能力极差的马氏体拒绝氢原子的扩散导致氢在热影响区聚集成“富氢”带,很容易产生氢致冷裂纹.
42CrMo活塞杆堆焊铝青铜工艺参考属性评定
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铝青铜是一种铜合金,具有良好的耐磨性和耐蚀性.由于铜合金和42CrMo在组织结构和物理性能上差异很大,在堆焊过程中熔合性很差,易产生焊接裂纹,因此两种材料的熔合好坏、防止裂纹产生决定了堆焊质量.
2.3 工艺试验
为了检验两种材料的熔合性,首先进行了焊接工艺试验：
（1）焊接方法采用MIG焊,焊材选用SC-CuMn13Al7,直径φ1.2：
（2）母材规格&# C r M o 这篇论文
: 125×300×15/125×300×15：
（3）焊接规范如下表1所示：
（4）试验分析：试件宏观金相：
通过试件宏观金相分析,焊缝和坡口熔合性良好,无裂纹产生.
青铜职称论文撰写技巧 播放:35120次 评论:3542人 4 结论
（1）在42C r M o高强钢上堆焊铝青铜,采用先进的MIG焊接方法,合理的焊接规范,保证了堆焊质量,提高了生产效率.
（2）焊前焊后采用预热、后热处理,保证了铝青铜堆焊层与基体材料的熔合性以及防止裂纹的产生. 青铜相关论文例文 （3）严格控制焊接热输入及层间温度,尽量减少堆焊对基体材料的影响以及焊接变形.
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