锡锌青铜焊接工艺制造技术

本发明专利技术属于焊接技术领域，具体公开了一种锡锌青铜焊接工艺，在焊接前用火焰对坡口及焊缝两侧30mm以内的部分进行烘干和预热处理，清除水、油及表面氧化物；焊接后对焊缝进行热处理；本发明专利技术的锡锌青铜焊接工艺，可有效防止焊接裂纹和焊接气孔的缺陷的产生，满足工程项目的实际需要。

【技术实现步骤摘要】
锡锌青铜焊接工艺
本专利技术属于焊接
，尤其涉及一种锡锌青铜焊接工艺。
技术介绍
在雕像工程中，整个雕像壳体由5～16mm铸青铜铜板拼制焊接而成，内用钢结构支撑，同时具有博物馆等商用功能，因此合理的青铜焊接工艺是保证整个工程质量的关键，锡青铜具有良好的铸造、耐腐蚀、气密性和易加工性能；国家标准中没有此类产品的标准号，一些雕像工程所采用的是在国标ZQSn4-3的基础上加入的一定量的锡和锌，使锡和锌的比较达到了7%和3%所形成的锡锌青桐材料，使之更具有良好的铸造性和耐腐蚀性，而锡锌青铜的导热性极大、对焊接有影响的合金元素较多，在焊接过程中容易产生缺陷。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种锡锌青铜焊接工艺，可有效防止焊接裂纹和焊接气孔的缺陷的产生，满足工程项目的实际需要。本专利技术的一种锡锌青铜焊接工艺，在焊接前用火焰对坡口及焊缝两侧30mm以内的部分进行烘干和预热处理，清除水、油及表面氧化物；焊接后对焊缝进行热处理，铜在液态时能溶解大量氢气，但在冷却和凝固过程中溶解度大大降低，铜导热性极快，焊缝结晶速度加快，过剩的氢来不及逸出，就在焊缝不熔合区聚焦后形成气孔；另外高温时氧化亚铜与气体H、CO反应生成不熔于铜的水蒸气和CO2气体，这些气体在焊缝金属凝固时来不及逸出，也会在焊缝中形成气孔，气孔一般分布在焊缝中心和近熔合区，通过焊接前和焊接后的热处理，能缩小焊接开始和结束时母材温度的变化范围，减小焊接气孔的缺陷。进一步，当锡锌青铜母材厚度在10mm以上时或者厚度在5-10mm之间且环境温度低于5℃时，焊接前的预热温度为100－150℃，焊接后的热处理方法为：将焊缝加热到200－250℃，然后用石棉包盖保温缓冷，避免温度急剧变化，有足够的时间让气体逸出，进一步防止焊接气孔的缺陷的产生。进一步，通过双面焊的方式并以多层多道排焊法进行焊接，双面焊采用背面清根封底焊；适于尺寸较大的焊缝，确保焊接质量。进一步，焊接时按照起弧、焊接、收弧的顺序操作，并且起弧电流大于焊接电流和收弧电流；稍大的起弧电流能保证焊缝温度的快速上升，焊接电流应与焊丝的熔化速度及焊接速度相匹配，较小的收弧电流确保填满弧坑，防止弧坑裂纹产生；运用引弧板和引出板，将起弧和收弧处的未熔合、弧坑裂纹焊后去除；接头处的收弧采用衰减或收弧功能，将弧坑填满，防止火口与弧坑裂纹，接头前用砂轮机将接头处磨薄成斜口以保证连接良好。进一步，焊接过程中用小段退焊法，即每次焊接长度为50－60mm，等冷却到室温后再焊下一段；能严格控制焊接温度与层间温度；确保每段、每层、每道之间温度下降到50℃以下再进行焊接。进一步，焊接过程中每层和每道间都进行清理，并在层、道间用圆头锤进行敲击；锡锌铜中含有一定量的Zn，Zn在高温下易蒸发，在焊接过程中要做好安全防护，且每层、每道间都应进行严格清理，防止夹渣、夹杂现象产生。在层、道间均应用小圆头锤进行敲击，释放焊接应力，防止裂纹产生。进一步，每道焊缝的宽度不超过10mm，利于道与道、层与层之间良好的熔合，防止咬边。进一步，焊接前将母材进行拉伸试验，确保母材的抗拉强度在240－280MPa；焊接后将焊缝金属进行外观、弯曲、拉伸和断口试验，保证焊接质量与母材接近一致。本专利技术的有益效果是：本专利技术的锡锌青铜焊接工艺，可有效防止焊接裂纹和焊接气孔的缺陷的产生，满足工程项目的实际需要。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。图1为现有锡锌青桐焊缝及热影响区裂纹示意图；图2为现有锡锌青桐焊缝内部气孔；图3为本专利技术中焊接工艺、设备及材料选择框图；图4为本专利技术中接头设计、焊接工艺参数的选择框图；图5为TIG焊锡锌青铜接头设计及焊接顺序示意图；图6为MIG焊锡锌青铜接头设计及焊接顺序示意图；图7为焊缝金属进行外观、弯曲、拉伸和断口试验的具体实现数据框图；图8为外观试验实物展示图；图9为弯曲试验实物展示图；图10为拉伸试验实物展示图；图11为断口试验实物展示图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域技术人员所理解的通常意义。如图3-11所示：本实施例的锡锌青铜焊接工艺，在焊接前用火焰对坡口及焊缝两侧30mm以内的部分进行烘干和预热处理，当锡锌青铜母材厚度在10mm以上时或者厚度在5-10mm之间且环境温度低于5℃时，焊接前的预热温度为100－150℃，清除水、油及表面氧化物；焊接后对焊缝进行热处理，焊接后的热处理方法为：将焊缝加热到200－250℃，然后用石棉包盖保温缓冷，避免温度急剧变化，有足够的时间让气体逸出，进一步防止焊接气孔的缺陷的产生；铜在液态时能溶解大量氢气，但在冷却和凝固过程中溶解度大大降低，铜导热性极快，焊缝结晶速度加快，过剩的氢来不及逸出，就在焊缝不熔合区聚焦后形成气孔；另外高温时氧化亚铜与气体H、CO反应生成不熔于铜的水蒸气和CO2气体，这些气体在焊缝金属凝固时来不及逸出，也会在焊缝中形成气孔，气孔一般分布在焊缝中心和近熔合区，通过焊接前和焊接后的热处理，能缩小焊接开始和结束时母材温度的变化范围，减小焊接气孔的缺陷。本实施例中，焊接时按照起弧、焊接、收弧的顺序操作，并且起弧电流大于焊接电流和收弧电流；稍大的起弧电流能保证焊缝温度的快速上升，焊接电流应与焊丝的熔化速度及焊接速度相匹配，较小的收弧电流确保填满弧坑，防止弧坑裂纹产生；运用引弧板和引出板，将起弧和收弧处的未熔合、弧坑裂纹焊后去除；接头处的收弧采用衰减或收弧功能，将弧坑填满，防止火口与弧坑裂纹，接头前用砂轮机将接头处磨薄成斜口以保证连接良好。本实施例中，通过双面焊的方式并以多层多道排焊法进行焊接，每道焊缝的宽度不超过10mm，利于道与道、层与层之间良好的熔合，防止咬边，双面焊采用背面清根封底焊；适于尺寸较大的焊缝，确保焊接质量，焊接过程中用小段退焊法，即每次焊接长度为50－60mm，等冷却到室温后再焊下一段；能严格控制焊接温度与层间温度；确保每段、每层、每道之间温度下降到50℃以下再进行焊接，焊接过程中每层和每道间都进行清理，并在层、道间用圆头锤进行敲击；锡锌铜中含有一定量的Zn，Zn在高温下易蒸发，在焊接过程中要做好安全防护，且每层、每道间都应进行严格清理，防止夹渣、夹杂现象产生。在层、道间均应用小圆头锤进行敲击，释放焊接应力，防止裂纹产生。本实施例中，焊接前将母材进行拉伸试验，确保母材的抗拉强度在240－280MPa；焊接后将焊缝金属进行外观、弯曲、拉伸和断口试验，保证焊接质量与母材接近一致。最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本专利技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本专利技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锡锌青铜焊接工艺，其特征在于：在焊接前用火焰对坡口及焊缝两侧30mm以内的部分进行烘干和预热处理，清除水、油及表面氧化物；焊接后对焊缝进行热处理。

【技术特征摘要】
1.一种锡锌青铜焊接工艺，其特征在于：在焊接前用火焰对坡口及焊缝两侧30mm以内的部分进行烘干和预热处理，清除水、油及表面氧化物；焊接后对焊缝进行热处理。2.根据权利要求1所述的锡锌青铜焊接工艺，其特征在于：当锡锌青铜母材厚度在10mm以上时或者厚度在5-10mm之间且环境温度低于5℃时，焊接前的预热温度为100－150℃，焊接后的热处理方法为：将焊缝加热到200－250℃，然后用石棉包盖保温缓冷。3.根据权利要求1所述的锡锌青铜焊接工艺，其特征在于：通过双面焊的方式并以多层多道排焊法进行焊接，双面焊采用背面清根封底焊。4.根据权利要求3所述的锡锌青铜焊接工艺，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈亚仁，
申请(专利权)人：沈亚仁，
类型：发明
国别省市：湖南,43