[发明专利]锡锌青铜焊接工艺

说明书

本发明属于焊接技术领域，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。

技术领域

本发明属于焊接技术领域，尤其涉及一种锡锌青铜焊接工艺。

背景技术

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。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明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。

本发明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。

本发明的有益效果是：本发明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