铜钢双丝对接焊的工艺研究(3)

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南京理工大学的王克鸿、徐越兰、余进、顾民乐老师[7]对铜钢接头手工电弧焊工艺方法进行了探讨。实验中选用了E4303、E4315，直径3.2mm的电焊条。焊接的型号为ZXG-350的手弧焊机，采用X形和Y形的两种坡口。通过实验得出了以下结论：（1）利用手工电弧焊焊接铜板与钢板可以获得优良的焊接接头。（2）使用低氢的碱性电焊条得到的焊缝质量要比使用酸性焊条得到的焊缝质量要好。（3）在手工电弧焊之前必须预热，预热的温度在650-700℃，而且要在焊接的过程中一直保持此温度。

（2）CO2气体保护焊

洪永昌[8]对铜与钢的二氧化碳气体保护焊做出了实验研究。实验的母材采用工业纯铜T2、钢的型号为Q235,长、宽、厚为200mm×70mm×6mm的板材。焊材的牌号为H08Mn2SiA。通过实验得出的结论证明（1）采用钢焊丝的二氧化碳气体保护焊来焊接铜与低碳钢的接头，理论分析和实验的结果都证明是可行的。（2）低碳钢与铜的焊接接头焊缝组织为（α+Ɛ）的双相固溶体组织，铁的含量为40.28%，实验结果证明它的抗裂能力较强，可以满足一定性能的要求。

南京理工大学的王克鸿[8]教授做了铜钢接头的钢焊丝熔化极CO2气体保护焊。实验采用的铜为工业纯铜T2，钢是低碳铸钢，采用嵌入环形对接形式的对接接头，同时开45°单边V形坡口，在转台上进行多层多道焊同时还要控制熔敷金属的厚度。焊丝的牌号为H08Mn2SiA，直径是1.2mm，二氧化碳的气流量为12L/min。电流为250~270A，电弧电压为22V。焊前铜母材预热到600℃，焊后缓冷。实验得出的结论为：（1）理论上分析和实验结果表明焊接接头的抗热裂能力比较强，焊接接头的σb达到了200MPa[9],SEM的断口分析为塑性断裂。因此采用具有脱氧能力的低碳钢焊丝二氧化碳焊去焊接铜钢接头是可行的。（2）XPS分析结果表明：由于Mn、Si的脱氧性及大量铁对铜的保护作用，所以在钢熔化极二氧化碳焊时二氧化碳的氧化性并没有引起大量生成铜的氧化物。（3）采用钢的熔化极二氧化碳气体保护焊来焊接铜钢接头是一项创新。因为二氧化碳焊的技术比较成熟，钢焊丝成本低，所以这一方法具有十分良好的应用前景。

（3）熔敷焊

熔敷焊的方法是指采用某一种加热的方式使放在钢基体上的合金环或者带局部或者整体融化从而与刚基体产生冶金熔合，但是钢基体不熔化的一种焊接方法。实验结果表明弹带的外观成型良好，焊接的质量符合要求。

南京理工大学的徐越兰、余进、王克鸿[10]等对铜钢熔敷焊工艺方法做了分析研究。电弧熔敷焊方法采用了TIG电弧或等离子弧。实验采用300A的恒流电源，两种焊枪分别采用自制的普通TIG焊枪和PLH-150等离子焊枪，离子气和保护气都是氩气。实验分别采用6mm厚的低碳钢板和Ф40mm ×6mm 20钢管基体上熔敷纯铜。通过实验可以得出以下结论：（1）采用TIG电弧、等离子电弧、气保护连续炉、高频感应、真空炉和熔铸方法从而实现了熔敷焊接工艺方法。（2）机械性能和金相检测焊缝表面平整光滑，没有缺陷，界面的结合强度要比熔敷层的强度大。

（4）激光焊

激光焊接的技术是最近几十年来发展起来的一项新的技术，这是一种精密而且高效的焊接方法，具有高能量密度、高效率、高精度、适应性强、可聚焦、深穿透等优点，已经受到了各个发达国家的高度重视，并且已经逐渐应用于汽车制造、航空航天、轻工电子等领域。文献综述

宋永伦教授[11]等使用激光焊接的方法对铜钢焊接工艺展开了研究。应用激光熔敷的方法来实现不锈钢与纯铜的连接,具有熔覆层均匀、生产效率高、和与基体之间具有良好的冶金连接等一系列优点,最近几年来在工业中得到越来越广泛的应用。他主要的研究工作是用激光熔敷的方法在316L不锈钢的外表面获得厚度为10-100μm的纯铜的薄层。他主要分析和讨论了熔覆速度、激光熔覆工艺参数、离焦量和激光功率和送粉率等对熔覆层的质量的影响,他还提出了获得低稀释率的超薄铜层的实现的方法。他应用此方法,获得的铜层熔敷的厚度在100μm以内,稀释率低于在10%以下。于此同时,如果使用显微硬度和金相分析测量可以有效地测定熔覆层的稀释率及质量。工艺的试验表明,送粉率和激光熔覆速度是影响熔覆层稀释率的两个重要的因素。在多道搭接熔覆焊接的时候,我们需要考虑前道熔覆层对表面状态的影响。