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9.2 焊前准备
9.2.1 焊接材料的选用应符合下列规定:
1 焊缝金属的力学性能不应低于相应母材退火状态标准规定的下限值,焊接工艺性能应良好,焊缝的使用性能应符合国家现行有关标准和设计文件的规定。
2 纯铜焊接应选用含有脱氧元素、抗裂性好的焊丝。
3 黄铜焊接应选用含锌量少、抗裂性好的焊丝。
4 铜及铜合金焊丝及焊剂可按本规范附录D表D.0.3选用。
5 钨极惰性气体保护电弧焊所采用的保护气体应选用氩气、氦气或氩和氦的混合气。
9.2.2 焊件坡口制备应符合下列规定:
1 坡口形式和尺寸可根据不同焊接方法和焊接工艺参数确定,应采用坡口角度大、根部间隙宽的形式。
2 焊件的坡口形式和尺寸宜符合本规范附录C表C.0.3-1和表C.0.3-2的规定。
3 纯铜及黄铜的切割和坡口加工应采用机械或等离子弧切割方法。
9.2.3 焊件组对和施焊前,坡口及两侧不小于20mm范围内的表面及焊丝,应采用丙酮等有机溶剂除去油污,并应采用机械方法或化学方法清除氧化膜等污物,使之露出金属光泽;当采用化学方法时,可用30%硝酸溶液浸蚀2min~3min,用水洗净并干燥。
9.2.4 管道对接焊缝组对时,内壁错边量不应超过母材厚度的10%,且不大于1mm。不宜在焊缝及其边缘开孔,如必须开孔时,应符合本规范第13.3.6条的规定。
9.2.5 设备对接焊缝错边量应符合本规范第8.2.7条规定。
9.2.6 不等厚对接焊件的组对,当内壁错边量超过本规范第9.2.4条和第9.2.5条规定或外壁错边量大于3mm时,应按本规范第7.2.8条的规定对焊件进行加工。
9.2.7 设备、容器相邻筒体或封头与筒体组对时,纵缝之间的距离不应小于100mm。
9.2.1 铜及铜合金焊接时焊缝成形差、热裂纹倾向大、气孔倾向严重,从而造成接头性能下降。这些问题的存在,主要是因为铜及铜合金的导热系数大,熔化时表面张力小,流动性大,氢及氧反应后生成水及二氧化碳又不溶解于铜及其合金中,熔焊过程中晶粒长大。
焊接铜及铜合金的焊丝除了要满足对焊丝的一般工艺、冶金要求外,最重要的是控制其中杂质含量和提高其脱氧能力,以避免热裂纹和气孔的出现。因此纯铜的焊接应选择脱氧能力强的焊丝(如含硅、锰、磷等合金)及双相组织的焊丝。焊接黄铜时,为了抑制锌的蒸发烧损及其造成的气氛污染和对电弧燃烧稳定性产生影响,故采用含锌量少或最好不含锌的焊丝。铜锌合金的焊丝一般不适用于钨极惰性气体保护电弧焊,只适用于气焊。
铜及铜合金一般情况下保护气体采用氩气,在有些情况下,如焊接纯铜而又不允许预热时,采用70%氩+30%氦或氮的混合气体保护,可获得较大的熔深。但使用氮气易生气孔,使用氦气成本较高,一般并不常用。
9.2.5 铜及铜合金设备对接焊缝的错边量参照ASME第Ⅷ卷《压力容器 第一册》和现行行业标准《铜制压力容器》JB 4755-2006的规定进行了修改。
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