銅及銅合金焊接規(guī)程

1、銅及銅合金焊接規(guī)程本規(guī)程規(guī)定了銅及銅合金焊接的基本要求，適用于銅及銅合金的手工鴇極氮弧 焊、氣焊、熔化極量弧焊和自動(dòng)埋弧焊等焊接的銅及銅合金制單層容器、襯銅容器的銅焊接工藝。一、焊接用材料：焊接用氮?dú)饧兌?露點(diǎn)0-50C,并應(yīng)符合 GB/T4842或GB10624的規(guī)定。當(dāng)瓶裝氧氣的壓力時(shí)不宜使用。當(dāng)預(yù)熱不方便或要求熔深較大時(shí)可用70%Ar+30%N2的混合氣體。氮和氮作保護(hù)氣體是氮?dú)鈺r(shí)熔深的 23倍，但氮?dú)?也容易氣孔增多傾向。手工鴇極氮弧焊電極采用鈾鴇電極。 電極直徑應(yīng)根據(jù)焊接電流大小來(lái)選擇 （使用 時(shí)一般比焊接電流所要求的規(guī)格大一號(hào)的鴇極），焊劑主要作用是去除氧化膜和其它一些雜質(zhì)，防止熔

2、池金屬氧化和其它氣體侵入 熔池，并改善液體金屬的流動(dòng)性。使用時(shí)可用無(wú)水酒精調(diào)成糊狀或直接將焊劑粉 放在坡口和兩側(cè)或用焊絲醮焊劑再焊接。在氣體保護(hù)焊時(shí)也可以使用焊劑以增強(qiáng) 對(duì)熔池的保護(hù)作用。對(duì)比較重要結(jié)構(gòu)，為了消除氧的不良影響，必須選用含有鋁、鈦等強(qiáng)脫氧劑的焊 絲；為了防止合金元素在焊接過(guò)程中氧化和蒸發(fā)： 焊接黃銅（防止鋅氧化和蒸發(fā)） 時(shí)可選用含硅的焊絲并快速焊以減少高溫停留時(shí)間，焊錫青銅（防止錫氧化和蒸 發(fā)）時(shí)可采用含硅、磷等脫氧劑的焊絲并用硼砂和硼酸作熔劑，焊接鋁青銅（防 止鋁氧化和蒸發(fā)）可采用氯化鹽和氟化鹽組成的熔劑。二、施焊焊工：1.應(yīng)按GB50236現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備工業(yè)管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)

3、范中的規(guī)定考試合 格。三、焊前準(zhǔn)備：銅材坡口加工應(yīng)采用機(jī)械方法（含剪切），如采用等離子火焰方法加工應(yīng)從變色 部分機(jī)械加工去掉不少于3mm,加工后的坡口表面應(yīng)平整、光滑，不得有裂紋、 分層、夾雜、毛刺、飛邊和氧化色。坡口表面應(yīng)呈金屬光澤；必要時(shí)對(duì)坡口及兩側(cè)不少于30 mm范圍內(nèi)一般應(yīng)進(jìn)行100%PT。焊絲、坡口表面及其兩側(cè)不少于30 mm范圍內(nèi)必須表面的水、油污進(jìn)行清理（包 括去表面氧化膜、鱗片、污染和不合格的氧化色）。打磨可用 小不銹鋼絲盤(pán)刷 金屬磨頭、和丙酮（沾丙酮的白布應(yīng)干凈，不要使用棉布或棉紗，以避免擦拭時(shí) 帶出毛絨），但應(yīng)注意這些工具在使用前應(yīng)被清理干凈；盡量不要用砂輪打磨。對(duì)于外委熱

4、加工的部件，如封頭等，原則上在進(jìn)廠(chǎng)后應(yīng)對(duì)銅材表面進(jìn)行 100%PT, 必要時(shí)對(duì)不能確定的部位進(jìn)行 RT。焊絲表面可用不銹鋼絲刷或干凈的油砂紙擦洗；對(duì)表面氧化皮較厚的焊絲在焊前 打磨后還需要化學(xué)清理?；瘜W(xué)清理：用HNO375cm3/L+H2SO4100cm3/L+HC175cm3/L混合液清洗，再用堿水沖洗，最后 用干凈的清水沖凈熱風(fēng)吹干。對(duì)銅材也可參考此法。清理干凈的焊絲和焊件應(yīng)保持清潔和干燥， 不得用手觸摸焊接部位，焊前嚴(yán)禁污 染,否則應(yīng)重新進(jìn)行清理,局部污染可局部重新清理；最好用白紙覆蓋在坡口用 兩側(cè)。如清理后8h之內(nèi)未焊，焊前就應(yīng)重新清理。焊件裝配應(yīng)準(zhǔn)確，如果裝配不良時(shí)，應(yīng)考慮換部件，而

5、不得強(qiáng)行組對(duì)，以避免造 成過(guò)大的應(yīng)力。在正式焊接前應(yīng)對(duì)坡口尺寸進(jìn)行檢查，合格后方可施焊。定位焊選用的焊絲及采取的工藝措施與焊接工藝相同。焊件組對(duì)時(shí)在應(yīng)力集中處（如焊縫交叉處和工件上的轉(zhuǎn)角處等）盡量避免進(jìn)行定 位焊，定位焊縫不得有裂紋、氣孔、夾渣等缺陷，否則必須消除重焊。重焊應(yīng)在 附近區(qū)域進(jìn)行，而不要在原處點(diǎn)焊。焊接縱縫時(shí)，必須在焊件兩端放置引弧板和退弧板，引弧板和退弧板采用與被焊 件相同牌號(hào)和厚度的銅材。焊接環(huán)縫時(shí)盡量避免產(chǎn)生弧坑。焊接過(guò)程中定位焊點(diǎn)開(kāi)裂，造成板邊錯(cuò)位或間隙變化，應(yīng)立即停止焊接，經(jīng)修復(fù) 后才能繼續(xù)施焊。墊板材料一般為石墨制作墊板，因?yàn)槭珜?dǎo)熱慢，保溫性好。當(dāng)銅板較厚或墊板 裝配

6、間隙較大時(shí)，可用粘土泥封住間隙，焊后去掉即可。也可以用焊劑（這里指 埋弧焊用焊劑如HJ431）若電流較大還應(yīng)考慮焊劑層應(yīng)有一定的厚度。墊板尺寸 可按下圖：四、焊接要求：持證焊工應(yīng)按焊接工藝文件和其它文件焊接。在焊接環(huán)境出現(xiàn)下列情況之一時(shí)，應(yīng)采取有效防護(hù)措施，否則不準(zhǔn)施焊：焊接環(huán)境不清潔，有灰塵、煙霧；焊接環(huán)境風(fēng)速大于或等于1.5m/s；焊接環(huán)境相對(duì)濕度大于80%;下雨、下雪的室外作業(yè)；焊接溫度低于5C；銅材產(chǎn)品焊接設(shè)在專(zhuān)門(mén)的場(chǎng)地，場(chǎng)地應(yīng)鋪設(shè)橡膠或絨布；焊接時(shí)應(yīng)遠(yuǎn)離通風(fēng)口和 門(mén)窗以避免影響氣體保護(hù)效果。用手工鴇極氮弧焊焊接純銅、黃銅（Cu-Zn）、錫青銅（Cu-Sn）和白銅（Cu-Ni） 都用直

7、流正接；鋁青銅（Cu-Al）和硅青銅（Cu-Si）用交流以除表面氧化膜。熔 化極量弧焊和自動(dòng)埋弧焊都用直流反接。焊前預(yù)熱：由于銅材導(dǎo)熱性能很強(qiáng)，因此一般手工鴇極氮弧焊焊接大于4mm厚度時(shí)，焊前都應(yīng)預(yù)熱，純銅412mm預(yù)熱200450C；青銅和白銅預(yù)150200C； 硅青銅和磷青銅可不預(yù)熱并控制層間溫度不超過(guò)100c?？梢暰唧w情況用火焰或遠(yuǎn)紅外線(xiàn)板進(jìn)行加熱。氣焊紫銅和青銅一般用中性火焰，因?yàn)檠趸嬉自斐稍責(zé)龘p，還原焰由于含H 而容易產(chǎn)生氣孔。黃銅用弱氧化焰，以便生成氧化鋅并脫H減少氣孔。氣焊一 般不開(kāi)坡口，只單面單層焊，以避免多次多層焊變形。焊后可以錘擊以細(xì)化晶粒， 如板厚不超過(guò)5mm時(shí)可沿焊

8、縫兩側(cè)各100mm處錘擊，當(dāng)厚度大于5mm時(shí)可先 加熱到500600度錘擊，再加熱到500600度用水激冷。一條焊縫應(yīng)盡量一次焊完，不得已中途停焊后重新焊接時(shí)，應(yīng)重疊 1020 mm。 徹底清除表面污染、夾渣等缺陷?；】討?yīng)填滿(mǎn)，接弧處應(yīng)熔合焊透。一般熄弧采 用堆高熄弧法：收弧時(shí)勻速抬高電弧，同時(shí)加速填充焊絲，直至電弧熄滅，使熄 弧處焊縫局部凸出，必要時(shí)打磨超標(biāo)的余高。在焊機(jī)上有衰減裝置時(shí)，此熄弧方 法效果更好。C、D類(lèi)接頭的焊縫與母材應(yīng)呈圓滑過(guò)渡。焊縫和熱影響區(qū)表面應(yīng)進(jìn)行100%檢查，不得有裂紋、未熔合、氣孔、弧坑、夾 渣和飛濺物等缺陷，焊縫外不應(yīng)有打弧點(diǎn)。銅材壓力容器焊縫表面不應(yīng)有咬邊。常壓

9、容器焊縫表面的咬邊深度不應(yīng)大于0.5mm,咬邊連續(xù)長(zhǎng)度不應(yīng)大于100mm,焊縫兩側(cè)咬邊的總長(zhǎng)度不應(yīng)超過(guò)該焊縫長(zhǎng)度的10%。應(yīng)注意銅材立焊和仰焊不容易實(shí)現(xiàn)，一般不安排這種位置。換熱器換熱管焊接順序：管板組裝（換熱管預(yù)留長(zhǎng)度應(yīng)不少于4mm,以便后面的機(jī)加工）；管端及管板清理；一端脹管；焊接一面管板；機(jī)加工未焊換熱管管 端；脹管；管端及管板清理；焊接未焊一面的換熱管。焊接時(shí)第一層一般不加絲焊（第一層是否進(jìn)行PT或氣密性檢測(cè)按規(guī)定），但其它層應(yīng)加絲焊。 銅五、焊縫返修：對(duì)需要返修的缺陷應(yīng)當(dāng)分析產(chǎn)生原因， 提出改進(jìn)措施，編制焊接返修工藝（應(yīng)考 慮加工裝防焊接變形）后才能開(kāi)始返修（下表為一般情況下焊縫缺陷

10、及原因分析）；焊縫同一部位返修次數(shù)不宜超過(guò) 2次。一般用金屬磨頭清除缺陷和開(kāi)坡口。如果缺陷較深時(shí)，可先用規(guī)定的手工銃打磨， 再用金屬磨頭打磨坡口表面。坡口應(yīng)寬度均勻、表面平滑和便于施焊的凹槽，凹 槽兩端有一定的坡度（一般不大于1:3）。返修前需將缺陷清除干凈，一般應(yīng)進(jìn)行100%PT確認(rèn)（若缺陷是裂紋，則必須進(jìn) 行100%PT）。補(bǔ)焊時(shí)只需將缺陷除盡即可，不要挖得太深，必要時(shí)進(jìn)行 RT進(jìn) 行確認(rèn)缺陷已完全清除。補(bǔ)焊時(shí)先不填絲，用電弧對(duì)補(bǔ)焊區(qū)金屬熔化；填絲后電 弧應(yīng)稍偏向焊絲，防補(bǔ)焊區(qū)金屬過(guò)熱，電弧可在補(bǔ)焊長(zhǎng)度方向上適度往復(fù)移動(dòng)，以延長(zhǎng)熔池存在時(shí)間，以利于氫氣泡從熔池逸出。返修焊縫性能和質(zhì)量要求應(yīng)與原焊縫相同；銅焊接主要焊縫缺陷是氣孔和裂紋：氣孔產(chǎn)生原因：銅焊接氣孔主要是氫進(jìn)入焊接熔池而形成的。氫來(lái)源有： 材料、焊絲、保護(hù)氣體、送絲機(jī)構(gòu)、焊工的手套和環(huán)境濕度太高等，如焊絲被污 染、材料及焊絲本身的氧化膜、送絲機(jī)構(gòu)上有油污或冷凝汗?jié)n等。預(yù)防措施：6.1.1材料及焊絲內(nèi)的含氫量0 /100g;被焊件表面應(yīng)去除油污及氧化膜，存放時(shí)間不超過(guò) 4h0表面清理后應(yīng)用干燥、 潔凈、不起毛的物件覆蓋坡口及兩側(cè)；焊絲盡量使用拋光