
銅在空氣或其它氧化性氣氛中加熱時,,隨著溫度的升高和時間的增加其氧化深度(滲氧)會急劇增加,從而造成銅管的表面含氧,。根據(jù)資料,,在900力口熱lOmin,滲氧深度可達1.7mm,,顯然如果溫度更高銅管氧化的就越嚴(yán)重,。氧是無氧銅氫脆的禍源。100g含0.01%氧的銅在氫或CO介質(zhì)中退火,,能生成14mL的氣體(HzO,,COz),生成的水蒸氣(或COz)不溶于銅,,而產(chǎn)生一定的氣體壓力大于金屬本身之強度時將引起材料沿晶界開裂,。
如果焊接銅管在焊接過程中首先采用火焰對焊接部位進行預(yù)熱,再轉(zhuǎn)換到另一個工位進行焊接,,轉(zhuǎn)移工位時高溫銅管直接與空氣發(fā)生接觸,;為使加熱均勻,火焰必須適當(dāng)擺動,,這就造成火焰氣氛與空氣氣氛交互作用的局面,。當(dāng)釬焊方法為氧丙烷釬焊時,則可能在預(yù)熱焰加熱和轉(zhuǎn)移工位時空氣對銅管的氧化作用使銅管氧化,,進而在釬焊時在還原性氣氛中被還原,,發(fā)生氫脆,。既使預(yù)熱和釬焊火焰性質(zhì)保持一致,但工件與火焰的相對位置不保持一致,。由于內(nèi)焰與外焰性質(zhì)不同,,內(nèi)焰較外焰還原性要強,也能造成氧化焰和還原焰交替加熱情況,,造成氫脆,,產(chǎn)生裂紋。
該焊接件的接頭形式為磷脫氧銅(TP1/2)無縫管插入低碳鋼鋼儲罐伸出部分,。這兩種金屬為異種材料的釬焊,,異型銅管其物理性能差異較大,具體數(shù)據(jù),。紫銅比鐵的收縮率大2倍多,,當(dāng)釬焊加熱時,由于異種材料的熱脹系數(shù)差別過大,,產(chǎn)生熱應(yīng)力較大,,當(dāng)其作用于焊件的薄弱處時,易產(chǎn)生裂紋,,并且會促使氫脆產(chǎn)生的裂紋二次擴展,,甚至導(dǎo)致裂紋貫通,使晶粒脫落,。
根據(jù)上述分析,,提出了具體解決焊接接頭泄漏的措施:
1)控制燃氣成分。當(dāng)丙烷完全燃燒時,,燃氣與氧的比例為1:5,,由于火焰外焰還有空氣參與燃燒反應(yīng),故建議氧氣與燃氣的混合比低于1:5以得到中性火焰,,避免出現(xiàn)氫脆,。
2)工藝措施上釬焊加熱時間應(yīng)力求最短,且加熱均勻,,以減少接頭處的氧化及防止過熱裂紋的產(chǎn)生,。因此在預(yù)熱時,應(yīng)采用兩把焊炬分別對異型銅棒和低碳鋼鋼儲罐加熱,。釬焊時,,要待釬料凝固后,才可緩慢挪離焊炬,,停止加熱,,使之緩慢冷卻,以達到控制冷卻速度,,改善組織,,減小內(nèi)應(yīng)力的目的,。
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