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    南京理工大学的徐越兰、余进、王克鸿[10]等对铜钢的熔敷焊工艺方法做出了试验并进行了分析。电弧熔敷焊接方法采用了等离子弧或TIG电弧。试验采用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,在6mm厚的低碳钢板和尺寸为Ф40mm ×6mm 的20钢管基体上熔敷纯铜。通过实验可以得出以下结论:(1)利用TIG电弧、熔铸方法、气保护连续炉、等离子电弧、高频感应和真空炉来实现这种熔敷焊接工艺的方法。(2)机械性能和金相检测焊缝表面平整光滑,没有缺陷,界面的结合强度大于熔敷层的强度。

    宋永伦教授[11]等人使用了激光焊接的方法对铜钢焊接工艺展开了研究。他提出了得到较低的稀释率的超薄铜层的实施方法,在这个方法中是利用激光熔敷的方式来实现不锈钢与纯铜之间的焊接,具有生产效率高、熔覆层均匀并且它和基体之间的冶金连接较为良好等一系列的优点,最近几年来被越来越广泛地应用于工业生产中。

    1.1.2.2 压焊

    申捷[12]对紫铜(T2)棒材和低碳钢(20钢)的驱动摩擦焊和连续惯性摩擦焊进行试验探究。在顶锻压力为215~250MPa、顶锻时间为0.1s、主轴的转速为760r/min、摩擦压力为144~163MPa、保压时间为5s和摩擦时间保持在0.4~0.6s左右的工艺参数下,实现了紫铜和低碳钢的驱动摩擦焊;与此同时,在焊接压力大约为178~214MPa、焊接时间为0.6~0.8s和主轴的转速为770r/min的工艺参数下,实现了紫铜与低碳钢的惯性摩擦焊。这次试验的结果表明:两种摩擦焊接都具有还不错的接头质量,其中热影响区中的组织为细晶组织,并且宽度也很窄,室温下这次试验所得的焊接接头的抗拉强度超过了母材抗拉强度的85%。

    徐晓菱教授[13]等以高碳合金钢与紫铜的径向摩擦焊为研究对象进行试验分析。试验结果证明:高碳合金钢与紫铜如果采用大参数的惯性摩擦焊工艺的时候,在摩擦面上的线速度大于2.9m/s,焊接时间小于等于1s时,所得焊接接头的强度接近于紫铜的强度,在钢侧的焊接热影响区的厚度要小于0.15mm,焊接热影响区中没有出现异常的组织结构。论文网

    1.1.2.3 钎焊

    铜及铜合金和钢比较紧密的焊接,更适合采用钎焊,主要因为钎焊不会出现熔化焊时很容易出现的气孔、裂纹和偏析等一系列问题,然而在采用钎焊的时候,容易导致焊接接头的抗腐蚀性能的降低,它的抗拉强度也会减弱,与之同时,使用的范围也必定会受到限制。

    五二研究所[14-16]进行了铜和钢异种金属材料之间的氩弧钎焊焊接试验。 经过试验不难发现:如果填充硅青铜的焊丝,利用氩弧作为焊接的热源,就可以使钢与铜异种材料之间才生比较良好的结合。就是说硅青铜熔化时,在铜侧进行熔化焊焊接的同时,也在钢侧进行了氩弧钎焊焊接。试验过程中选取了紫铜板与A3钢作为母材,选取硅青铜焊丝做为填充的焊丝。焊机选择半自动熔化极氩弧焊机,采取平板搭接焊的焊接方式。保护气体为纯度为99.99%的氩气,硅青铜的尺寸为Ф1.0mm,气体流量为15L/min,焊接电压为23V左右,焊接电流为130-140A,焊接前不进行预热,焊接后不需要缓慢冷却。试验所得结果表明:(1)使用硅青铜焊丝和钢基体进行氩弧钎焊工艺,铁以球状的形式扩散到焊缝中,但是铜向铁基母材中的扩散只进行了极少,同时形成了一条氩弧钎焊缝。(2)这种氩弧钎焊的方法能够有效地解决铜及铜合金和钢之间进行的焊接所得接头焊接性较差的问题。

    1.1.2.4 熔焊-钎焊

    Jergen Bruckner报道了一种新型的冷金属过渡(Cold metal transfer-CMT)焊接技术[17],这种技术通过对熔滴过渡和熔滴温度进行精确控制,从而降低热输入量。这种方法的使用可以使得铜和钢异种金属材料的焊接接头得以成功实现,并且能够达到在铜侧形成类似熔焊的接头,在钢侧形成钎焊接头的效果。

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