下面,我们对这一现象进行研究,分别使用不同的金属作为填充材料,看看会对焊接效果带来怎样的影响,另外再介绍一下不锈钢和铜焊接的焊接工艺。
采用不同填充材料对焊接效果的影响
如果采用奥氐体不锈钢作为焊接的填充金属材料,就容易出现裂纹。这是因为铜也属于奥氐体组织形成元素,而焊缝仍选择奥氐体组织,就会在结晶时,使晶粒和晶粒之间存在一层低熔点的液态铜,导致裂纹的产生。
如果改用蒙乃尔合金作为填充金属材料,由于焊缝中所含的镍元素比重较高,就可以增加铜在奥氐体组织中的熔介度,从而减少了铜奥氏体对于焊接的不利影响,使出现热裂纹的倾向得到极大的缓解。
实际上,由于镍无论是在液态还是固态,都能够与铜无限互溶,因此焊接时采用纯度在90%以上的镍作为填充金属材料也是一种不错的选择,可以极大地排除铜的有害作用,而且还能够有效防止渗透裂纹的产生,可以说是最理想的填充金属材料。
再比如,采用铝青铜等铜合金和紫铜作为填充金属材料时,由于焊缝中的含铜量比较高,所以结晶时,奥氐体晶粒之间会存在比较多的低熔点铜液,这对于焊缝有一定的愈合作用,因此形成热裂纹的倾向也会少得多。
如果在焊缝中熔入了铁、铬等元素,会导致使焊缝变脆,抗冲击韧性下降,并且在不锈钢一侧的热影响区中可能会产生渗透裂纹,所以只有在对接头的机械性能要求不高时,才可以采用这中类型的填充金属材料。
不锈钢与铜或铜合金的焊接工艺
首先,最好是选用纯镍作为填充金属丝,原因我们在上文已经介绍过了。另外也可以用铸铁焊条Z308作填充金属丝,但在焊接之前一定要去除药皮并擦干净。
其次,在开始焊接之前,要在不锈钢和铜的焊接接触面上,堆焊一层过渡层,然后再进行正式的焊接。
第三,对两个工件的焊接边缘要进行去除氧化层处理,方法是用砂纸打磨,知道露出光亮金属为止。
第四,由于不锈钢和铜两种金属相比较,铜的散热速度更快,所以镍极电弧应该更偏铜的一方稍多,这样有利于焊缝更好地熔合。
第五,采用交流电源而不是直流电源焊接,这样可以有效减少金属熔化时的蒸发,尤其是在不锈钢与铝青铜的焊接中。焊接电流可以根据工件尺寸和壁厚的大小来进行精细的调节。
第六,应采用高纯度的氩气作为保护气体,氩气流量约为每分钟12到15升。