CN109352133B - 手工钨极氦弧焊焊接HFe59-1-1铁黄铜的方法 - Google Patents
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Abstract
一种手工钨极氦弧焊焊接HFe59‑1‑1铁黄铜的方法,包括以下步骤:先用不锈钢丝轮清理待焊试件的坡口及其周边20毫米范围内的氧化膜,再对待焊试件进行整体预热,然后调整待焊试件的装配间隙为5毫米~6毫米,再采用手工钨极氦弧焊对待焊试件进行连续焊接,控制焊层间温度大于等于200℃,并选择合理的焊接材料和焊接工艺参数,焊接完成后,对待焊试件进行退火热处理,然后随炉冷却至200℃后,出炉空冷至室温。本设计不仅焊接质量好,而且焊接成型美观性好。
Description
技术领域
本发明涉及黄铜焊接领域,尤其涉及一种手工钨极氦弧焊焊接HFe59-1-1铁黄铜的方法,主要适用于提高焊接质量与焊接成型美观性。
背景技术
HFe59-1-1属黄铜的一种,因其含有39﹪左右的锌元素,在铜中会形成金属间化合物β相,因此具有好的耐蚀性能和加工性能,因而在工业上应用广泛,如在摩擦及海水腐蚀下工作的零件。但也因为其含有低沸点的锌元素,在常规氩弧焊焊接时,极易受焊接热输入的影响,锌元素易大量蒸发和烧损,焊缝含锌量的减少,会引起接头耐蚀性能和力学性能的下降,锌的蒸发,会使焊缝产生气孔等夹杂和缺陷,锌元素的蒸发和烧损又会使焊接接头的耐蚀性能和力学性能下降;同时常规氩弧焊焊接铁黄铜时,焊缝飞溅大,成型不美观,因此焊接难度极大。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的焊接质量差、焊接成型美观性差的缺陷与问题,提供一种焊接质量好、焊接成型美观性好的手工钨极氦弧焊焊接HFe59-1-1铁黄铜的方法。
为实现以上目的,本发明的技术解决方案是:一种手工钨极氦弧焊焊接HFe59-1-1铁黄铜的方法,所述方法包括以下步骤:
A、用不锈钢丝轮清理待焊试件的坡口及其周边20毫米范围内的氧化膜;
B、对待焊试件进行整体预热,预热温度为250℃~350℃,达到预热温度后保温0.5小时~1小时,待焊试件厚度在25毫米基础上每增加25毫米增加保温时间0.5小时;
C、待焊试件的装配间隙为5毫米~6毫米;
D、对待焊试件采用手工钨极氦弧焊进行连续焊接,保护气体为99.99﹪氦气,焊丝为HSCuZn-1,焊丝直径为2毫米,焊丝的成分及其质量分数为:铜57﹪~61﹪、锡0.25﹪~1﹪、铝≤0.01﹪、铅≤0.05﹪、其他成分≤0.5﹪、余量为锌;
E、焊接完成后,对待焊试件进行退火热处理,热处理初始进炉温度为100℃~150℃,先逐步升温至200℃~300℃后保温2小时~2.5小时,再升温至350℃~400℃后保温1小时~1.5小时,然后随炉冷却至200℃后,出炉在空气中自然冷却至室温。
步骤D中,焊层为1层时,焊接电流极性为交流,焊接电流为200A~210A,焊接电压为20V~22V,焊接速度为13cm/min~15cm/min,保护气体流量为30L/min~35L/min;
焊层为2层时,焊接电流极性为交流,焊接电流为190A~200A,焊接电压为18V~20V,焊接速度为13cm/min~15cm/min,保护气体流量为30L/min~35L/min。
步骤D中,焊接时,控制焊层间温度大于等于200℃。
当焊层间温度小于200℃时,重新对待焊试件进行整体预热至200℃以上,预热速度小于等于50℃/小时。
测量焊层间温度采用接触式测温仪。
步骤D中,焊接时,将焊丝与待焊试件短接,在焊丝上引弧和保持电弧。
步骤D中,焊接时,待焊试件处于平焊位。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
本发明一种手工钨极氦弧焊焊接HFe59-1-1铁黄铜的方法中采用手工钨极氦弧焊对待焊试件进行连续焊接,并通过对焊接材料、焊接工艺参数、焊接电流极性及种类、焊接预热温度和层间温度、焊后热处理温度、热处理时间等工艺参数的合理选择,显著降低冷裂纹、热裂纹等工艺缺陷发生几率,提升了焊缝成型外观,保证了焊缝接头的力学性能。因此,本发明焊接质量好、焊接成型美观性好。
具体实施方式
以下结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
一种手工钨极氦弧焊焊接HFe59-1-1铁黄铜的方法,所述方法包括以下步骤:
A、用不锈钢丝轮清理待焊试件的坡口及其周边20毫米范围内的氧化膜;
B、对待焊试件进行整体预热,预热温度为250℃~350℃,达到预热温度后保温0.5小时~1小时,待焊试件厚度在25毫米基础上每增加25毫米增加保温时间0.5小时;
C、待焊试件的装配间隙为5毫米~6毫米;
D、对待焊试件采用手工钨极氦弧焊进行连续焊接,保护气体为99.99﹪氦气,焊丝为HSCuZn-1,焊丝直径为2毫米,焊丝的成分及其质量分数为:铜57﹪~61﹪、锡0.25﹪~1﹪、铝≤0.01﹪、铅≤0.05﹪、其他成分≤0.5﹪、余量为锌;
E、焊接完成后,对待焊试件进行退火热处理,热处理初始进炉温度为100℃~150℃,先逐步升温至200℃~300℃后保温2小时~2.5小时,再升温至350℃~400℃后保温1小时~1.5小时,然后随炉冷却至200℃后,出炉在空气中自然冷却至室温。
步骤D中,焊层为1层时,焊接电流极性为交流,焊接电流为200A~210A,焊接电压为20V~22V,焊接速度为13cm/min~15cm/min,保护气体流量为30L/min~35L/min;
焊层为2层时,焊接电流极性为交流,焊接电流为190A~200A,焊接电压为18V~20V,焊接速度为13cm/min~15cm/min,保护气体流量为30L/min~35L/min。
步骤D中,焊接时,控制焊层间温度大于等于200℃。
当焊层间温度小于200℃时,重新对待焊试件进行整体预热至200℃以上,预热速度小于等于50℃/小时。
测量焊层间温度采用接触式测温仪。
步骤D中,焊接时,将焊丝与待焊试件短接,在焊丝上引弧和保持电弧。
步骤D中,焊接时,待焊试件处于平焊位。
本发明的原理说明如下:
本设计一种手工钨极氦弧焊焊接HFe59-1-1铁黄铜的焊接工艺分为以下几个部分:开展工艺对比实验,研究出手工钨极氦弧焊焊接铁黄铜的焊接工艺参数;开展工艺对比实验,选出匹配手工钨极氦弧焊焊接铁黄铜的焊材参数;研究出手工钨极氦弧焊焊接铁黄铜的焊接预热温度和层间温度、焊后热处理温度、热处理时间等工艺参数。
焊接时要求连续焊接,控制层间温度≥200℃,若焊接中断时间较长,如不能保证层间温度,需重新整体预热工件至200℃以上,加热速度≤50℃/小时;测量温度优选使用接触式测温仪。
焊接时将焊丝与焊件短接,在焊丝上引弧和保持电弧,尽可能避免电弧直接作用到母材上,母材主要靠熔池金属的传热来融化;因铁黄铜融化后流动性较好,在焊接时,试件应处于平焊位。
应用实例:本工艺方案解决了手工钨极氦弧焊焊接HFe59-1-1铁黄铜时锌元素大量蒸发和烧损,进而导致焊缝力学性能和耐蚀性能下降等问题,同时还有效解决了铁黄铜焊缝成型问题,已成功应用于本申请人制造的某型水下舰艇上,意义重大。
实施例:
一种手工钨极氦弧焊焊接HFe59-1-1铁黄铜的方法,所述方法包括以下步骤:
A、用不锈钢丝轮清理待焊试件的坡口及其周边20毫米范围内的氧化膜;
B、对待焊试件进行整体预热,预热温度为250℃~350℃,达到预热温度后保温0.5小时~1小时,待焊试件厚度在25毫米基础上每增加25毫米增加保温时间0.5小时;
C、待焊试件的装配间隙为5毫米~6毫米;
D、对待焊试件采用手工钨极氦弧焊进行连续焊接,保护气体为99.99﹪氦气,焊丝为HSCuZn-1,焊丝直径为2毫米,焊丝的成分及其质量分数为:铜57﹪~61﹪、锡0.25﹪~1﹪、铝≤0.01﹪、铅≤0.05﹪、其他成分≤0.5﹪、余量为锌;
焊层为1层时,焊接电流极性为交流,焊接电流为200A~210A,焊接电压为20V~22V,焊接速度为13cm/min~15cm/min,保护气体流量为30L/min~35L/min;
焊层为2层时,焊接电流极性为交流,焊接电流为190A~200A,焊接电压为18V~20V,焊接速度为13cm/min~15cm/min,保护气体流量为30L/min~35L/min;
焊接时,控制焊层间温度大于等于200℃;当焊层间温度小于200℃时,重新对待焊试件进行整体预热至200℃以上,预热速度小于等于50℃/小时;测量焊层间温度采用接触式测温仪;
焊接时,将焊丝与待焊试件短接,在焊丝上引弧和保持电弧;
焊接时,待焊试件处于平焊位;
E、焊接完成后,对待焊试件进行退火热处理,热处理初始进炉温度为100℃~150℃,先逐步升温至200℃~300℃后保温2小时~2.5小时,再升温至350℃~400℃后保温1小时~1.5小时,然后随炉冷却至200℃后,出炉在空气中自然冷却至室温。
Claims (4)
1.一种手工钨极氦弧焊焊接HFe59-1-1铁黄铜的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
A、用不锈钢丝轮清理待焊试件的坡口及其周边20毫米范围内的氧化膜;
B、对待焊试件进行整体预热,预热温度为250℃~350℃,达到预热温度后保温0.5小时~1小时,待焊试件厚度在25毫米基础上每增加25毫米增加保温时间0.5小时;
C、待焊试件的装配间隙为5毫米~6毫米;
D、对待焊试件采用手工钨极氦弧焊进行连续焊接,保护气体为99.99﹪氦气,焊丝为HSCuZn-1,焊丝直径为2毫米,焊丝的成分及其质量分数为:铜57﹪~61﹪、锡0.25﹪~1﹪、铝≤0.01﹪、铅≤0.05﹪、其他成分≤0.5﹪、余量为锌;
焊层为1层时,焊接电流极性为交流,焊接电流为200A~210A,焊接电压为20V~22V,焊接速度为13cm∕min~15cm∕min,保护气体流量为30L∕min~35L∕min;
焊层为2层时,焊接电流极性为交流,焊接电流为190A~200A,焊接电压为18V~20V,焊接速度为13cm∕min~15cm∕min,保护气体流量为30L∕min~35L∕min;
焊接时,控制焊层间温度大于等于200℃;
当焊层间温度小于200℃时,重新对待焊试件进行整体预热至200℃以上,预热速度小于等于50℃/小时;
E、焊接完成后,对待焊试件进行退火热处理,热处理初始进炉温度为100℃~150℃,先逐步升温至200℃~300℃后保温2小时~2.5小时,再升温至350℃~400℃后保温1小时~1.5小时,然后随炉冷却至200℃后,出炉在空气中自然冷却至室温。
2.根据权利要求1所述的一种手工钨极氦弧焊焊接HFe59-1-1铁黄铜的方法,其特征在于:测量焊层间温度采用接触式测温仪。
3.根据权利要求1所述的一种手工钨极氦弧焊焊接HFe59-1-1铁黄铜的方法,其特征在于:步骤D中,焊接时,将焊丝与待焊试件短接,在焊丝上引弧和保持电弧。
4.根据权利要求1所述的一种手工钨极氦弧焊焊接HFe59-1-1铁黄铜的方法,其特征在于:步骤D中,焊接时,待焊试件处于平焊位。
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