[发明专利]铁白铜与低碳钢异种材料电弧熔化焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种焊接方法，特别是涉及一种铁白铜与低碳钢异种材料电弧熔化焊接方法。

背景技术

铁白铜(如BFe10-1-1及BFe30-1-1)具有较好的综合力学性能，其导热性接近于低碳钢而比较容易焊接，在焊接时不需要预热。与低碳钢不同的是：BFe10-1-1及BFe30-1-1铁白铜为铜镍合金，在焊接过程中无明显的相变过程，线胀系数比低碳钢高约50％，焊接时会产生较大的应力和变形；铁白铜熔点比低碳钢低200-300℃，对硫、磷杂质很敏感，易形成热裂纹；同时，由于铁白铜中含有较多的镍，镍能急剧提高氢在铜中的溶解度，所以在焊接时，铁白铜焊缝会对氢气孔很敏感。低碳钢焊接时，一般不需预热，其焊接性优良。目前，厚壁铁白铜管材及其管路附件与低碳钢间异种材料的焊接等在国内均没有现成的标准可以遵循。

发明内容

本发明要解决的技术问题，是提供一种能够实现厚壁大口径铁白铜管道与低碳钢焊接，并避免焊接过程中热裂纹倾向及气孔问题，保证焊接接头总体综合性能的铁白铜与低碳钢异种材料电弧熔化焊接方法。

本发明采用的技术方案是：

铁白铜与低碳钢异种材料电弧熔化焊接方法，是采用输出功率比较大的直流焊接电源(输出电流大于350A)、以纯氩气作为保护气体的钨极氩弧焊，从而实现厚壁大口径铁白铜管道与低碳钢焊缝不预热电弧熔化焊接。其方法如下：

(1)将待焊的厚壁大口径铁白铜管道与低碳钢构件加工坡口。

(2)清除待焊处周围30mm范围内的氧化皮、油、锈、水及其它污物，并用丙酮擦拭干净。

(3)定位焊缝焊接，采用钨极氩弧焊填加铜镍合金焊丝焊接，铜镍合金焊丝中，铜与镍的含量比例范围按重量百分比为(55～75％)∶(45～25％)，焊接电流175～350A，保护气体为纯氩气，流量为10～15L/min，钨极直径定位焊缝长度为10～15mm，两定位焊缝之间的距离约为100～150mm。

(4)正式焊缝焊接，采用手工钨极氩弧焊填加铜镍合金焊丝焊接，铜镍合金焊丝中，铜与镍的含量比例范围为(55～75％)∶(45～25％)，焊接电流175-350A，保护气体为纯氩气，流量为10-15L/min，钨极直径通过手工填加铜镍合金焊丝来降低熔池温度，提高焊缝凝固温度，强度、塑性、防止裂纹和气孔。

本发明取得的积极效果是：

(1)解决了厚壁大口径铁白铜与低碳钢异种材料的焊接问题；

(2)解决了厚壁大口径铁白铜管道与低碳钢异种材料焊接过程中热裂纹倾向问题；

(3)解决了厚壁大口径铁白铜管道与低碳钢异种材料焊接过程中的气孔问题。

具体实施方式

实施例一

以下结合技术方案叙述本发明的具体实施方式。

铁白铜与低碳钢异种材料电弧熔化焊接，其方法及步骤如下：

(1)将待焊的厚壁大口径铁白铜管道与低碳钢构件加工坡口。

(2)清除待焊处周围30mm范围内的氧化皮、油、锈、水及其它污物，并用丙酮擦拭干净。

(3)定位焊缝焊接，采用钨极氩弧焊填加铜镍合金焊丝焊接，铜镍合金焊丝中，按重量百分比计铜与镍的含量比例范围为55％∶45％，焊接电流175A，保护气体为纯氩气，流量为10L/min，钨极直径定位焊缝长度为10mm，两定位焊缝之间的距离约为100mm。

(4)正式焊缝焊接，采用手工钨极氩弧焊填加铜镍合金焊丝焊接，铜镍合金焊丝中，铜与镍的含量比例范围为55％∶45％，焊接电流175A，保护气体为纯氩气，流量为10L/min，钨极直径

实施例二

以下结合技术方案叙述本发明的具体实施方式。

铁白铜与低碳钢异种材料电弧熔化焊接，其方法及步骤如下：

(1)将待焊的厚壁大口径铁白铜管道与低碳钢构件加工坡口。

(2)清除待焊处周围30mm范围内的氧化皮、油、锈、水及其它污物，并用丙酮擦拭干净。

(3)定位焊缝焊接，采用钨极氩弧焊填加铜镍合金焊丝焊接，铜镍合金焊丝中，按重量百分比计铜与镍的含量比例范围为62％∶38％，焊接电流180A，保护气体为纯氩气，流量为12L/min，钨极直径定位焊缝长度为12mm，两定位焊缝之间的距离约为125mm。

(4)正式焊缝焊接，采用手工钨极氩弧焊填加铜镍合金焊丝焊接，铜镍合金焊丝中，铜与镍的含量比例范围为62％∶38％，焊接电流180A，保护气体为纯氩气，流量为12L/min，钨极直径

实施例三