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9.3 焊接工艺要求


9.3.1  焊接定位焊缝时,应采用与正式焊接要求相同的焊接材料及焊接工艺,并应由合格焊工施焊。当发现定位焊缝有裂纹、气孔等缺陷时应清除重焊。

9.3.2  采用单面焊接接头时,应采取在背面加垫板等措施。

9.3.3  铜管焊接位置宜采用转动焊,铜板焊接位置宜采用平焊。

9.3.4  每条焊缝宜一次连续焊完。

9.3.5  纯铜及黄铜的钨极惰性气体保护电弧焊应符合下列规定:

    1  焊接时应采用直流电源,母材接正极。

    2  焊接前应检查坡口的质量,不应有裂纹、分层、夹渣等缺陷。当发现缺陷时,应修磨或重新加工。

    3  当焊件壁厚大于或等于4mm时,焊前应对坡口两侧150mm范围内进行均匀预热,纯铜预热温度应为300℃~500℃,黄铜预热温度应为100℃~300℃。焊缝道间温度不应低于预热温度。

    4  焊接过程中发生触钨时,应将钨极、焊丝和熔池处理干净方可继续施焊。

    5  进行预热或多层多道焊时,应及时去除焊件表面及焊道间的氧化层。

9.3.6  黄铜氧乙炔焊应符合下列规定:

    1  宜采用微氧化焰和左焊法施焊。

    2  施焊前应对坡口两侧150mm范围内进行均匀预热。当板厚为5mm~15mm时,预热温度应为400℃~500℃;当板厚大于15mm时,预热温度应为500℃~550℃。

    3  焊前应将焊剂用无水酒精调成糊状涂敷在坡口或焊丝表面;也可在施焊前将焊丝加热后蘸上焊剂。

    4  宜采用单层单道焊。当采用多层多道焊时,底层焊道应采用细焊丝,其他各层宜采用较粗焊丝。各层焊道表面熔渣应清除干净,接头应错开。

    5  异种黄铜焊接时,火焰应偏向熔点较高的母材侧。

9.3.7  应采取防止焊接变形、降低焊接残余应力的措施。焊后可对焊缝和热影响区进行热态或冷态锤击。

9.3.8  黄铜焊后热处理应符合下列规定:

    1  黄铜焊后应进行热处理,热处理前应对焊件采取防变形的措施。热处理加热范围以焊缝中心为基准,每侧不应小于焊缝宽度的3倍。

    2  热处理温度应符合设计文件的规定。当设计无规定时,可按下列热处理温度进行:

      1)消除焊接应力热处理温度应为400℃~450℃;

      2)退火热处理温度应为500℃~600℃。

    3  对热处理后进行返修的焊缝,返修后应重新进行热处理。

条文说明

9.3.3  因铜及铜合金的流动性好,故应尽可能采用平焊位置。如果采用其他位置焊接,应采用小直径电极、填充丝和小电流,也可以采用脉冲电流来控制金属的流动。

9.3.5  铜的热导率高造成焊接区的热量快速传导,应采用预热来减少这种热量损失。否则,所焊接头可能未熔合、接头未熔透,或这两种情况均存在。关于纯铜的钨极惰性气体保护电弧焊应在什么厚度下预热的问题,中国机械工程学会焊接学会编著的《焊接手册》(第2版)第2卷“材料的焊接”中指出:纯铜钨极氩弧焊时,工件厚度在4mm以下可以不预热,4mm~12mm的纯铜需预热至200℃~450℃。现行行业标准《铜制压力容器》JB/T 4755-2006也规定:焊件厚度超过4mm的纯铜、黄铜焊前一般应预热。焊件厚度和尺寸、保护气体的种类不同,则预热温度不同。美国焊接学会主编的《焊接手册》中推荐黄铜的预热温度为93℃~316℃。

9.3.6  黄铜采用氧乙炔焊,由于氧乙炔焰的温度较低,故其预热温度略高于纯铜。为防止熔池金属氧化和其他气体侵入熔池,并改善液体金属的流动性,氧乙炔焊应使用焊剂。

9.3.7  为改善焊缝的性能,减小焊接应力,焊后对焊缝进行热态或冷态锤击是必要的。

9.3.8  黄铜焊后是否需要热处理取决于母材的成分及焊件的用途。高锌(≤0.20)黄铜合金在焊接过程中产生的应力,在某些介质中能导致应力腐蚀,以致引起产品过早破坏,且焊缝区的硬度将随焊接热所引起的时效结果而变化,因此黄铜焊后都要进行热处理以消除应力。

    对于可淬硬合金焊件采用退火处理和均质化处理,以产生令人满意的金相组织,退火温度必须高于消除应力的热处理温度。美国焊接学会主编的《焊接手册》中推荐的黄铜退火温度范围为427℃~593℃。

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现场设备、工业管道焊接工程施工规范 GB50236-2011
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