铝青铜堆焊工艺分析

《铝青铜堆焊工艺分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、2004年9月苏瑾、刘培基:铝青铜堆焊工艺分析铝青铜堆焊工艺分析坪接研究所苏3刘培基摘要在某发动机零件生产过程中，涉及到在奥氏体不锈钢上堆坪铝青铜。本丈通过对材料的坪接性分析和工艺试验，确定在堆坪铝青铜之前，先堆坪过渡层的坪接工艺，以保证铝青铜堆坪的质量。关键词奥氏体不锈钢铝青铜堆焊过渡层零件控制活塞和动力活塞形状分别见1、1前言某发动机零件动力活塞和控制活塞的基体材料为奥氏体不锈钢■在工作时，活塞要进行往复运动，为了提高零件的使用寿命，增加零件的耐磨和耐蚀性，需要在活塞的接触表面上堆焊铝青铜。为保证零件堆焊的质量，必须解决两个问题，一是选定合适的堆

2、焊材料、二是选择正确的焊接方法并制定相应的焊接工艺。2零件形状及材料焊接性2.1零件形状图2。图1控制活赛示意图34CM令田2动力活左示意图2.2材料焊接性lCrl8Ni9Ti属于奥氏体不锈钢，焊接性能良好，有一定的热裂纹倾向‘铝青铜是一种铜合金.具有良好的耐磨、耐蚀性。由于铜合金和奥氏体不锈钢在组织结构和物理性能上存在较大差异•因收稿日期.2003—8—12此在堆焊过程中•存在较大的困难，两种材料的熔合情况决定了堆焊的效果。3焊接工艺3.1焊接方法为了控制焊接热输入，减少基体材料对堆焊层性能的影响，所以采用铸极氮弧焊。34红旗技术进行机加工，保

3、证过渡层厚度在要求范检验：在过渡层上堆焊铝青铜HSCuAl,采用3.2试验比较由于以前从未进行过铝青铜的焊接，因此，我们制定了两种不同焊接工艺进行比较。一种是直接在不锈钢上堆焊铝青铜；另一种是增加过渡层然后堆焊。通过试验比较•如果直接在不锈钢上堆焊铝青铜，焊丝与母材的熔合不好•流动性较差，接头容易产生裂纹、接头脆化等缺陷。为了解决以上问题•我们采用增加过渡层的方法来提高焊接质量。所谓过渡层•就是在堆焊铝青铜之前先堆焊一层其它金属，这层金属与不锈钢和铜合金都能无限固溶，从而改善其焊接性，保证良好的焊缝质量。经过分析，决定采用葆基合金作为过渡层。同时,为

4、了保证铝青铜堆焊层的厚度要求，该过渡层的厚度应严格控制。3.3焊接材料选用的银基焊丝其化学成分如表1所示。铝青铜焊丝的化学成分如表2所示。3.4焊接过程及操作要点3.4.1焊接及加工过程由于增加了过渡层•零件的焊接及加工过程如下：(1)在不锈钢lCrl8Ni9Ti上堆焊旳533,采用直流正接)(2)围内；(3)(4)交流焊接；(3)进行机加工，保证堆焊层厚度符合图纸技术要求；(4)检验。3.4.2焊接工艺参数及操作要点对于材料的堆焊而言，保证堆焊层的性能要求是焊接的主要问题。由于堆焊层与基体材料的性能相差较大，如果堆焊层中基体材料的比重很大会严重影响

5、堆焊的效果。为了滅少基体材料对堆焊层性能的影响，在保证熔合良好的情况下•应尽量减少基体的熔化量，通过试验确定选用表3中的焊接参数。表1旳533楝基合金焊丝的化学成分％元素CSiMnSpCrNi含童<010<0.30CO.50<0.010<0.01519.0〜22・0余元素MoWAlTiFeBCe含量7.0亠9.07・0〜9.0<0.402・3〜2・9<3.0W0・005W0・02*汕533为鸟克兰坪丝丼号表2HSCuAl铝青铜弭纟的化学成分％(GB9460—88)CuZnSiMnPbAl杂质元素总和余量<0.10<0.10W2・0<2.07.0〜9.

6、0<0.50表3焊接工艺歩数层数方法坪丝牌号/直径(mm)电源种类及极性焊接电流(A)俏极直径(mm)氢气流童(L/min)1TIG焊3仃533/02.0直流正接70〜9002.010〜12r.TIG坪HSCuAl/Cf2.0交;亢100〜12002.010〜122004年9月苏瑾、刘培基:铝脅铜堆焊工艺分析3550mm时«沿周方向堆焊•先堆焊两端•防止边由于堆焊层的厚度有要求•所以过渡层的厚度应当严格控制•既要満足能改善焊接条件又不能过分滅薄铝青铜堆焊层的厚度•通过试验，过渡层厚度确定为0.5mm.过渡层焊后经检验合格后•方可进行铝青铜的堆焊.在铝

7、青铜堆焊过程中•当母材加热到出现“初熔亮膜”时•即刻在微熔的母材区加人填充金属,滅小母材对堆焊层的稀释率。由于不锈钢材料导热性差•导致焊接变形大,所以零件焊接时应采用间断焊•控制层间温度不得大于100C•同时■针对不同零件的形状和特点.在焊接顺序上也采取一定措施.当零件玄径小于缘下塌或变形•然后再堆焊中间部分•焊接顺序见图3。当零件直径大于50mm时•采用对称焊接，焊接顺序见图4.在堆焊零件边缘时•应选用焊接参【的下限.图3控制活塞坪接顺序零件堆焊完后•应进行粗加工并对堆焊层进行渗透和目视检验.若存在缺陷■应铲除•并用补焊方法修复.在实际生产中■这些

8、措施的制定和实施•确保了零件的堆焊质量•在零件的加工表面上，允许存在一些“亮斑”•这些J亮斑”可能是由于焊接