[发明专利]一种钢衬铜管的高速电弧铅焊方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢衬铜管的电弧铅焊焊接方法，特别是钢衬铜管的高速焊焊接方法。

背景技术

由于全球铜资源严重缺乏，金属铜价猛涨，但铜管在制冷设备、供水、供气、供暖等管道系统中应用是不可替代的。因此，铜管占据了大量的生产成本。为了迎合市场，降低生产成本，投入大量资金研发成功的新材料钢衬铜板应用而生，该方法是在碳钢板表面通过机械轧制的方法加工上一层铜，然后通过制管机将板加工成管。同种材料的管的焊接一般采用感应焊焊接方法，但是传统的感应焊焊接方法无法将钢衬铜管焊接起来，因为铜的熔点低于碳钢，铜钢溶化后形成完全不固熔体，因此如何在保证钢衬铜管中的钢完全被铜所包覆条件下，将经卷板机卷板后的钢衬铜管的纵缝焊接起来，将是解决钢衬铜管广泛应用的主要难题。本发明采用电弧铅焊技术将钢衬铜管的纵缝焊接起来。但现有的电弧铅焊焊接方法，一般的焊接速度不超过两米，且在超过两米焊速的情况下，采用三元或四元保护气，该种保护气的成本比纯氩气的成本高很多，如何提高焊接速度、降低成本将是解决钢衬铜管生产管理的关键。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢衬铜管的高速电弧铅焊方法，它能够实现对钢衬铜管的无缝对接，且电弧铅焊的焊速达到4-7m.min^-1，并且保证钢衬铜管中的钢完全被铜所包覆。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种钢衬铜管的高速电弧铅焊方法，包括以下步骤：

第一步、钢衬铜板经过卷板机后形成管；

第二步、将铜及铜合金焊丝填充到纵缝上；

第三步、在保护气体条件下，采用冷金属过渡弧焊工艺将纵缝焊接起来。

第三步所述的焊接速度为4-7m.min^-1，纵缝间隙控制在0.5-2mm之间，优选控制在0.8-1.2mm之间。

为了节约成本，本发明所用的保护气体优选氩气。

与现有技术相比，本发明所述的钢衬铜管的高速电弧铅焊方法具有：1.采用铜及铜基焊料作为铅料将纵缝的铜层连接到一起，实现钢衬铜管中的钢完全被铜所包覆，保证液体无法渗入钢中，且焊缝强度达到了添充材料的强度并具有良好的耐腐蚀性；2.现有的高速焊接技术，保护气多采用三元或四元气，本发明采用纯氩气作为高速焊的保护气体，成本低廉且能达到常规惰性气体保护焊焊接速度的5-10倍；3.该电弧铅焊方法可以使碳钢不熔化，铜层熔化，有效地阻止了铜钢金属间化合物的生成，保证了焊接质量；4.冷金属过渡焊接方法，减少了热输入量，有效地减小了焊后工件的变形量。

具体实施方式

实施例1

在0.8mm厚碳钢板的单个表面经过机械轧制上一层60μm的铜层，该钢衬铜板经过制管机后形成管，添充材料采用铜及铜合金焊丝，弧焊工艺采用冷金属过渡，焊接速度采用5m.min^-1，焊接保护气采用纯氩气，纵缝间隙控制在0.8-1.0mm之间。对经过卷板机后成型的铜钢复合管的纵缝进行连续焊接。该方法焊后经拉伸试验测得焊缝强度为170MPa，达到了添充材料的强度，且钢衬铜管中的钢完全被铜所包覆，达到了耐腐蚀性等的使用性能。

实施例2

在0.8mm厚碳钢板的两个表面经过机械轧制上一层60μm的铜层，该钢衬铜板经过卷板机后形成管，添充材料采用铜及铜合金焊丝，弧焊工艺采用冷金属过渡，焊接速度采用4.5m.min^-1，焊接保护气采用纯氩气，纵缝间隙控制在1.0-1.2mm之间。对经过卷板机后成型的铜钢复合管的纵缝进行连续焊接。该方法焊后经拉伸试验测得焊缝强度为180MPa，达到了添充材料的强度，且钢衬铜管中的钢完全被铜所包覆，达到了耐腐蚀性等的使用性能。

实施例3

在0.8mm厚碳钢板的两个表面经过机械轧制上一层60μm的铜层，该钢衬铜板经过卷板机后形成管，添充材料采用铜及铜合金焊丝，弧焊工艺采用冷金属过渡，焊接速度采用6m.min^-1，焊接保护气采用纯氩气，纵缝间隙控制在1.0-2mm之间。对经过卷板机后成型的铜钢复合管的纵缝进行连续焊接。该方法焊后经拉伸试验测得焊缝强度为178MPa，达到了添充材料的强度，且钢衬铜管中的钢完全被铜所包覆，达到了耐腐蚀性等的使用性能。