铸造黄铜TIG焊接电流对焊缝颜色的影响.pdf

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1、2016年第2期铸造设备-5工艺垫!鱼笙兰旦旦Q旦塑里!竖垦Q旦望型垦盟!垒盟旦堡垦旦堕Q垦Q鱼!垒P!：兰Q!垒些兰·试验研究·doi：10．16666／j．cnki．issnl004—6178．2016．02．010铸造黄铜TIG焊接电流对焊缝颜色的影响赵敏。李伟(铜陵铜官府文化创意股份公司，安徽铜陵244000)摘要：现代中大型铸造铜工艺品多为分块铸造，组焊后焊缝与母材往往存在色差，特别是铸造黄铜在焊接过程中由于锌极容易蒸发，导致焊缝与母材色差明显，影响工艺品艺术形象。本文以ZGH57牌号铸造黄铜为例，研究TIG焊接电流对铸造黄铜焊缝与母材色差的

2、影响。关键词：黄铜；氩弧焊；电流；色差中图分类号：TG292文献标识码：A文章编号：1674—6694(2016)02—0030—031前言黄铜是铜锌二元合金。黄铜色泽金黄，价格较低，非常适合制造佛具和饰品，也是金箔和金粉的代用材料，黄铜是一种主要铸铜艺术品合金材料。铸造黄铜工艺品生产一般参照《DB34厂I'1475—2011铸铜工艺品》，考虑成本问题，一般企业对没有材质要求的铸造黄铜工艺品均按ZGH57牌号铸造，见表l，而ZGH57锌含量达40％以上。黄铜中所含锌的沸点较低(906oC)，在焊接过程中容易蒸发、烧损，使焊缝中的锌含量减少【l】。这也是

3、黄铜焊接的最大难点。表1DB34／T1475—2011铸铜工艺品铜含量的标记化学成分，％类别及材质分级Cu杂质总和。不大于优级1．2H5757．o～60，0普通级铸造黄H60优级60．∞65．01．2铜普通级优级1．2工艺品H6565．0～75．0普通级优级1．2H75≥75．O普通级铜及合金导热性良好、热收缩大、焊接时合金元素易烧损、熔池金属容易吸收氢气和氧化等特点，给焊接工作带来很大困难，焊接金属质量也很难控制。因此铜合金焊接应选用较大的焊接热源、收稿日期：2016—01一07作者简介：赵敏(1966一)，男，副研究员，铜陵铜官府文化创意股份公司，

4、董事长。通讯作者：李伟(1962一)，男，副研究员。·30·较高焊速、较窄焊道。目前，黄铜常用的焊接方法主要有：钨极氩弧焊(TIG)、熔化极半自动氩弧焊(MIG)、气焊、手工电弧焊、碳弧焊[21。TIG能得到细小的高质量焊接接头，操作简单方便，一般使用于厚度1mnl～10mln的焊件，是目前铜及铜合金使用最广泛的一种焊接方法[31。本文就TIG焊接电流对焊接铸造黄铜工艺品焊缝与母材颜色差异进行了研究。2试验2．1因素水平的确定试验选用ZGH57铸铜工艺品的普通黄铜为母材，选取常用的锡黄铜焊丝、磷青铜焊丝、本体焊丝等三种焊丝进行焊接对比性试验。运用正交试

5、验法来研究zn、sn和Cu元素含量对ZGH57合金焊缝颜色的影响，实验方案如表2所示。表2焊接工艺试验方案方案试验参数及焊丝组别l组别2组别3电流，A175—200200—225225—250氩气流量／L·min。16—88～1010～12锡黄铜焊丝①②③磷青铜焊丝④⑤⑥本体焊丝⑦⑧⑨2．2焊丝锡黄铜焊丝，型号SCu4700，代号CuZn40Sn(GB／T9460—2008)铜陵新鑫焊材有限公司生产西2．5mm×1000mln；磷青铜焊丝，型号SCu5210，代号CuSn8P(GB／T9460—2008)上海斯米克焊材有限公司咖2．5mm×1ooomm

6、；本体焊丝由试验铜兰Q!鱼生箜兰塑望墼，李伟：铸造黄铜TIG焊接电流对焊缝颜色的影响铸造设备与工艺板剪切成截面4mm×5mln焊丝。试验用焊丝化学成份见表3．表3焊丝化学成份(质量分数。％)化学成份型号类别CuZnSnFeAlPbP其他标准57．61RemO．25．1．O≤0．Ol≤O．05≤O．5470C实测59．640739．45050．53940．02480．00560．0046O．0001标准Rem≤0．27．5_8．5≤0．10．1-4)．45210实测Rem7．89O．18标准57．60Rem本体实测58．141．500．02870．010

7、7O．00422．3试验材料及工艺规范先按ZGH57牌号浇注一块450mm×370mmX4mm试验铜板，然后剪切成尺寸150mlnx20nlln×4mm焊接试验用铜条，共18块，两两拼焊共9组。二块铜条间距4mm对焊，焊缝长150mm，焊缝截面4mmX4mm．试验用焊机：WS一315手工氩弧两用焊机。试验工艺规范：直流正接，左焊法，不预热，钨极直径为咖2．4mm，喷嘴直径为西12mm．3试验结果及分析3．1颜色差异试样经打磨抛光后，用肉眼观察焊缝表面与母材本体的颜色差异，以及试样着色后焊缝表面与母材本体的颜色差异。焊缝颜色差异见表4．3．2化学成份焊接

8、试块经打磨抛光处理，采用SPECTROMAXx直读光谱仪对焊缝处进行成份分析，试验焊缝处化学成