1.2铜和钢异种金属的焊接 1.2.1铜和钢异种金属的焊接 上文提高过虽然铜钢的焊接易造成裂纹、应力集中等缺陷,但铜钢是可以在目前也还有一些不错的可
1.2铜和钢异种金属的焊接
1.2.1铜和钢异种金属的焊接
上文提高过虽然铜钢的焊接易造成裂纹、应力集中等缺陷,但铜钢是可以在目前也还有一些不错的可行的可以避免这些缺陷的铜钢焊接的方法。现在来讲,经常使用的焊接方法有压焊、熔焊等,有的时候也可以用钎焊,另外还有一种刚开发出的冷金属过渡焊接[10]。
陈寿军等人通过采用爆炸焊[11]的方式制备大面积高强度的铜和钢的异种材料加筋板。因为对于铜钢异种金属来说,爆炸焊拥有焊接强度高、对大面积焊接适用的优点。用爆炸焊进行这种大面积的焊接同时避免了常规焊接出现焊接裂纹的缺陷,因为它的加热速度快,焊接速度也快。
关于铜钢感应钎焊的研究中,张书等人意图处理钢壁的厚度为0.5毫米的SPCD钢管和铜壁的厚度为0.55毫米的铜管在火焰钎焊的时候可能发生的过烧、焊漏的现象。他们通过使用控制变量法,在一定的情况下使用不同钎料。或者在相同的钎料小改变一个参数。得到不同参数条件下或者不同的钎料下的焊接工件的焊缝性能数据。然后分析大量的数据后合理控制焊接参数,得到理想的焊件,提高了铜钢异种金属的感应钎焊[12]的成功效率。
Bruckner.J使用才开发出来的冷金属过渡焊接技术[13],也可以将铜和钢理想的焊接在一起。焊接过后得到的焊接接头在钢的一边为钎焊,但是在铜的一边却类似于熔焊。
总之,现在的科学技术的发展是日新月异,铜和钢的异种金属的焊接已经不再罕见。大家开辟了各种各样的新方法、新的工艺来进行焊接,使得铜钢焊接的技术得到不断发展。
1.2.2铜钢异种金属的高频感应熔敷焊
前文介绍过熔敷焊是先把需要焊接的铜放在钢上要焊接的位置,然后主要对铜进行加热,直至熔化,熔化的铜就会和钢产生冶金结合的一种焊接工艺方法。但是要注意在对铜加热的过程中钢基体的温度不达到熔点不发生熔化。和电弧堆焊对比,它们之间的不同点是电弧堆焊和大多数普通焊接一样要靠熔滴的过渡来将熔化后的液态的铜过渡堆在钢上面,有一个熔滴过渡的过程,钢也会熔化。而熔敷焊是直接就将铜放在钢基体上将要焊接的位置,通过将铜加热到熔点熔化后实现冶金结合,没有熔滴过渡的过程,钢基体不会达到熔点发生熔化。
熔敷焊的四种方法[14]
(1)感应熔敷焊方法
采用感应线圈里的高频电流在工件里产生的涡流现象作为焊接的热源,将之前放在钢基体旁边的铜环或者铜带进行加热到熔点。管状工件采用的铜环是套在基体钢管外面的且默认铜环与钢管之间无间隙,再在铜环外面套上陶瓷做的保护膜,装置如图1.1所示。因为高频的电磁感应会出现集肤效应,这样就造成产生的涡流大部分存在于工件的外层的现象,产生的电阻热将铜环熔化。另外陶瓷保护膜可以保温而且可以保护熔敷金属和钢基体不被氧化,保证焊接效率和质量。