[发明专利]一种铜铸件同色焊接用青铜焊料及其生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及金属焊接材料领域，具体涉及一种铜铸件同色焊接用青铜焊料及其生产工艺。

背景技术

铸造铜佛像常用的材料有青铜、黄铜、紫铜，一般青铜较多。大型铜佛像因为体积大，面积大的原因，不能进行一次性的铸造，因此需要分块铸造，再焊接成整体。大型铜佛像一般都是用于一些寺庙，制作工艺至今仍是比较传统的，一般采用分块铸造焊接的方式：先制作泥胎佛像，再进行模块铸造，然后焊接和组装，最后打磨。先用石膏泥包裹泥佛像周身，并按一定大小、部位用隔板隔开石膏泥，晾干后剥落已经硬化的石膏块。大型泥佛像分成了若干小块的模具，然后通过脱蜡法铜铸造工艺制作佛像各个部位。分块铸造完毕后，进行焊接，使用氧焊机把小零件焊成大部件，接着就是组装工序。最后进行多次打磨直到周身光滑。

模块焊接时可用氧焊法，但热输入效率偏低，焊接完后可能会出现残余应力引起变形、开裂，为提高效率及热输入，采用自动氩弧焊进行焊接拼接。焊料采用常规的锡磷青铜焊丝，焊接工艺性能较好，但焊后焊接部位颜色偏红，与铸件颜色不一致。锡锌青铜具有良好的弹性、耐磨性，与锡磷青铜类似。可在冷态和热态下压力加工，易于焊接和钎焊，切削性较好，在大气和淡水、海水中抗蚀性良好。焊接后颜色与青铜铸件基本一致，且成本低，但考虑焊料(焊丝)的加工性能与收缩性能，其含量一般低于4％。

以上考虑，适用于自动氩弧焊的锡锌青铜焊丝在大型铜佛像制作及大型青铜器制作中有一定的市场。

发明内容

本发明的目的，就是根据大型铜佛造像铸件材料特性及制作工艺特点，开发一种用于焊接制作的青铜焊料及其生产工艺。

本发明的目的是这样实现的：

本发明提供铜铸件同色修复用青铜钎料包括以下组分和质量百分含量：Cu91.0～92.0％，Zn0.5～1.5％，Sn7.0～8.0％，以上组分之和为100％。

本发明提供的一种铜铸件同色修复用青铜钎料的优选方案，包括以下组分和百分含量Cu91.5％，Zn1.5％，Sn7.0％。

本发明还提供一种铜铸件同色修复用青铜钎料的生产工艺，包括以下步骤：

(1)将电解铜、金属锌、金属锡，放入中频感应控制的熔炼炉进行熔炼，完全熔化后进行充分搅拌，熔炼温度1100-1200℃；

(2)除去浮渣，进行水平连铸，线坯直径φ12mm，自动成圈，拉速为1m/min；

(3)将步骤(2)获得的线坯通过三辊轧机进行多次轧制，轧至φ7.0～7.5mm的线材；

(4)通过普通拉丝机拉伸将步骤(3)获得的线材减径至φ2mm；

(5)通过湿拉机将步骤(4)获得的线材减径至φ1.2～1.6mm；

(6)最后在焊丝层绕机上将步骤(5)所得的线材紧密排列层绕于焊丝盘上即可。

在上述的一种铜铸件同色修复用青铜钎料的生产工艺步骤(3)还包括退火工艺，退火温度750℃。

本发明提供的青铜钎料其固相线温度为860℃，液相线温度为1030℃，本发明提供的技术方案相对于已有技术中的CuSn8P焊料而言，焊接工艺性能与焊缝成型均较好，焊接后焊缝颜色更接近铜铸件，易后续加工，如切削、打磨等特点，特别适用于大型铜铸件，如佛像拼接时焊接。使用自动氩弧焊方式，不使用助焊剂，焊接材料为铸造锡青铜，接头力学性能σb＝325MPa，与CuSn8P焊料在相同条件下焊接时焊接头力学性能相当。

具体实施方式

下面将结合实施例，对本发明作进一步说明。

实现本专利的生产工艺规定如下说明：

以下实施例采用市售的电解铜、金属锌、金属锡，按需要配比，按以下步骤加工：

(1)将电解铜、金属锌、金属锡，放入中频感应控制的熔炼炉进行熔炼，完全熔化后进行充分搅拌，熔炼温度1100℃；

(2)除去浮渣，进行水平连铸，线坯直径φ12mm，自动成圈，拉速为1m/m i n；

(3)将步骤(2)获得的线坯通过三辊轧机进行多次轧制并进行退火操作，轧至φ7.0mm的线材，退火温度750℃；

(4)通过普通拉丝机拉伸将步骤(3)获得的线材减径至φ2mm；

(5)通过湿拉机将步骤(4)获得的线材减径至φ1.2mm；

(6)最后在焊丝层绕机上将所得的线材紧密排列层绕于焊丝盘上即可得。

实施例1：