
在整個空調(diào)器的管路焊接中,,有焊接銅管與銅管的焊接,也有銅管與鋼管,、銅管與鋼板的焊接,,由于Fe和Cu的熔點、導(dǎo)熱系數(shù),、線脹系數(shù)差異較大,,同時銅在高溫時極易氧化和吸收氣體,因此焊接難度大,,出現(xiàn)問題的概率也大,。出現(xiàn)的主要問題是泄漏和銅管脆化。
1,、間隙未填滿
產(chǎn)生這種問題的原因主要是:配合間隙不合適,;表而清洗不充分;釬料選擇不當(dāng),;釬焊區(qū)溫度不夠或溫度不均勻,;釬料數(shù)量不足。
這種問題的預(yù)防很好解決,,針對造成故障的原因,,采取相應(yīng)的措施即可。根據(jù)結(jié)構(gòu)狀況,,最好能在焊接后目視檢查確認(rèn)釬料滲透到整個接頭,。
盡量避免目視不能確認(rèn)釬料滲透到整個接頭的情況。
2,、裂紋
在火焰釬焊過程中,,由于異型銅管的線膨脹系數(shù)比鋼板大1500,,而收縮率又比鋼板大1倍多,再加上銅的導(dǎo)熱能力強,,焊接熱影響區(qū)寬,,因此在焊縫處存在很大的內(nèi)應(yīng)力。而火焰釬焊又容易造成加熱不均勻,,所以工藝操作規(guī)程制定不當(dāng)或過程控制不嚴(yán)常出現(xiàn)此類問題,。
另一類裂紋的產(chǎn)生是由原材料中雜質(zhì)含量較高造成的,銅管中除氧外常常含有鉛,、秘,、硫等雜質(zhì),與銅形成低熔點化合物,,聚集在晶界處,,降低了銅管的強度和局部熔點,焊接時產(chǎn)生熱裂紋,。
對于此類問題,,只要是嚴(yán)格按照工藝規(guī)程操作,保證均勻加熱,,控制好原材料雜質(zhì)含量即可避免,。
3、氣孔
在釬焊焊縫中常常出現(xiàn)一些形狀不一,、大小不規(guī)則的氣孔,,造成這種氣孔的原因主要是釬料或母材中析出氣體;釬料過熱,、間隙不均也是造成此問題的原因,,如小間隙處先填滿釬料,在較大間隙處匯合時將氣體封閉形成氣孔,。
解決此類問題:一是在原材料采購過程中控制銅管及焊絲的氧含量和雜質(zhì)含量;二是在焊接過程控制加熱溫度,、時間和配合間隙,。
銅管脆化
以上缺陷(間隙未填滿、裂紋,、氣孔)都是顯性的,,并不可怕,通過相關(guān)手段可以檢測出來,,一般不會造成重大損失,。但是銅管脆化缺陷是隱形的,一般的檢驗難以測出,,往往是在運轉(zhuǎn)過程中才得以顯現(xiàn),,故障常常是滯后的,、批量性的,造成的損失也是巨大的,,因此應(yīng)該特別重視此類問題,。
造成銅管脆化有以下原因:
1、原材料中雜質(zhì)含量高
原材料中雜質(zhì)含量高,,一方而可導(dǎo)致焊接裂紋,,直接造成宏觀泄漏問題;另一方而使異型銅棒脆化,,在隨后的工作過程中失效,。筆者曾遇到過的一起排氣管斷裂故障的金相圖片和斷口形貌,可以看出晶界變寬并聚集了低熔點化合物,,斷口呈沿晶形貌,。
2、銅管晶粒長大
銅及銅合金一般不發(fā)生相變,,受熱使晶粒長大,、材料變脆。原材料混晶,、加熱時間過長是造成銅管晶粒長大的主要原因,。
筆者曾遇見過儲液桶工作時被振落的情況,斷裂發(fā)生在出氣管與儲液桶體連接處,,宏觀斷口呈鋸齒狀,,有許多閃亮小斷而。對原材料進行成分分析,,符合材料技術(shù)要求,;在電鏡下觀察斷裂件,斷口呈沿晶斷裂,,二次裂紋較多,,對故障件進行金相檢查發(fā)現(xiàn),晶粒較大且不均勻,;對原材料進行金相檢驗發(fā)現(xiàn),,晶粒大小不均勻,銅管兩側(cè)晶粒細小,、中間較大,。由于原材料組織的不均勻性,在焊接過程中晶粒異常長大,,雜質(zhì)向晶界聚集,,造成晶界弱化、材料變脆,導(dǎo)致工作中發(fā)生斷裂,。
加熱時間過長也是晶粒長大的原因之一,。筆者所在公司的一個分供方曾經(jīng)提供過一批上外罩組件,在檢驗時發(fā)現(xiàn):有些上外罩銅管輕輕一碰即發(fā)生斷裂,,對于經(jīng)手扳未斷的該批組件在試驗機上進行振動試驗,,結(jié)果發(fā)現(xiàn):該批組件數(shù)分鐘內(nèi)即發(fā)生斷裂。對斷裂件進行掃描電鏡分析及金相顯微分析發(fā)現(xiàn):斷裂件起裂源位于銅管外邊緣,,呈沿晶斷裂特征,,斷裂源區(qū)晶粒粗大,斷口無韌性變形特征,。電力銅棒對生產(chǎn)過程進行調(diào)查,,據(jù)工人反映,該批產(chǎn)品焊接過程中難以焊接,,需長時間加熱,。經(jīng)對釬料進行成分分析發(fā)現(xiàn):釬料雜質(zhì)A1與Pb,Bi和Fe含量較高,。當(dāng)釬料中A1含量較高時,,熔融的A1由于比重較輕浮在釬料表而,降低了釬料的潤濕性,,改變了釬料的流動,、延長了焊接時間,造成晶粒粗大,,引起銅管脆化,。
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