最近項目接到一個汽車發(fā)動機水冷管的產品,里面有一段是銅管的對接焊接,壁厚很薄,只有幾十絲,整個廠區(qū)沒有一個焊工能搞定,沒辦法出差去廣州分公司,一個技術部長親自拿起工具上場,半天的功夫完成打樣。。。 經過一個多星期的折騰,終于給搞定了,為此本人專門做了DFMEA,并把這么天的所見所聞記錄成文,分享給社友們,希望以后有同類型產品的情況下,能少走一些彎路。。 - J. u( r7 L+ ~
1、 總論 制冷空調中的制冷系統(tǒng),一般用銅鋁等有色金屬材料,在制造、安裝和維修過程中,管道的焊接是關鍵的一環(huán),它不但影響美觀,更重要的是影響到系統(tǒng)能否正常工作的問題,必須引起高度重視。* `( I! x5 Z5 z9 R7 W
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2、 焊料的選用 制冷空調的管件多是用銅(紫)管材,常用的焊料類型有銅磷焊料、銀銅焊料、銅鋅焊料等。在焊接時要根據(jù)管道材料的特點,正確的選擇焊料及熟練地操作,以確保焊接的質量。
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2.1 對銅類材料的焊接 2.1.1銅與銅的釬焊 可選用磷銅焊料或含銀量低的磷銅焊料,如2%或5%的銀基焊料。這種焊料價格較為便宜,且有良好的溶液,采用填縫和濕潤工藝,不需要焊劑。/ I9 N o, L) i+ F: x, w0 ? M
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3 P! z: t! }1 Z- g2.1.2銅與鋼的焊接 9 G+ ]" R& R/ n: W" q9 S
5 ~" D+ r: a$ e1 _1 E% t9 a1 i可選用黃銅條焊料加適當?shù)暮竸:附訒r。將焊料加熱到一定溫度后插放在焊劑中,使焊劑溶化后附著在焊料上,但焊后必須將焊口附近的殘留焊劑用熱水或水蒸氣刷洗干凈,防止產生腐蝕。在使用焊劑時最好用酒精稀釋成糊狀,涂于焊口表面,焊接時酒精迅速蒸發(fā)而形成平滑薄膜不易流失,同時還可避免水份浸入制冷系統(tǒng)的危險。
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2.1.3銅與鐵的焊接 : Y y4 q! I2 j& e9 X/ b& r
可選用磷銅焊料或黃銅條焊料,但還需使用相應的焊劑,如硼砂、硼酸或硼酸的混合焊劑。 + ]& M% l* y- K( t3 b6 M9 T
3、焊接操作
0 x6 I' K" t' z% r+ Z5 s對焊接不同的材料,不同的管徑時所需的焊槍大小和火焰溫度的高低有所不同,焊接時火焰的大小可通過兩個針形閥進行控制調整,火焰的調整時根據(jù)氧、乙炔氣體體積比例不同可分為炭化焰、中性焰和氧化焰三種。
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& k7 T) I0 L; _& r3.1 火焰的種類及特點 ' z4 @( |' S( Y
( l6 s; I. @* n; C2 Y0 w9 ?3.1.1炭化焰 " @7 Z. u9 F5 m9 n# B5 ^7 A' D0 p E
其特點是氧氣與乙炔氣的體積比小于1,略缺氧,易將炭粒帶入金屬而影響焊料流動,冒黑煙,溫度約為2700左右,可用于對管道的烘烤等。
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" v! d4 M; }8 b" t1 b3.1.2中性焰 # g' g5 b- b/ p6 M; c
其特點是焰芯的尺寸取決于燃燒氣體的成份、耗量和流速,焊炬噴嘴孔直徑決定了火焰焰心的直徑,而混合氣的流速,則決定了焰芯的長度,中性焰的火焰分3層,焰芯呈尖錐形,色白而明亮,內焰為藍白色,外焰由里向外逐漸由淡紫色變成為橙色和藍色,溫度約為3000~3500℃左右,氧氣與乙炔氣的體積之比為1:1.2 制冷空調的管件焊接多使用中性焰。/ i4 R. b4 v# x+ ^( h9 I( q
4 u5 P, {- O7 I8 }5 g3.1.3氧化焰 - J8 {& a0 {' \. l9 I
其特點是是焰芯是圓錐形,長度明顯地縮短,輪廓也不清晰,顏色暗淡,外焰也縮短了,火焰是藍色,火焰燃燒時伴有響聲,響聲大小取決于氧氣壓力,氧化焰的溫度高于中性焰,適用于黃銅的管件焊接。火焰的性質是根據(jù)被焊金屬種類及其性質來選擇的,應注意科學地選擇使用。
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3.2 火焰的調節(jié)
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點燃前先按操作規(guī)程分別開啟氧氣瓶和乙炔氣瓶的閥門,使低壓氧氣表指示在0.2~0.5Mpa左右,乙炔氣的氧氣表指示在0.05Mpa左右。然后微開焊槍的氧氣閥。再微開焊槍上的乙炔氣閥,同事,從焊嘴的后面迅速點火。切不可在焊嘴正面點火,以免噴火燒手。點燃后即可調節(jié),兩閥的調節(jié)就是調節(jié)氧氣與乙炔氣浸入焊槍混合氣的比例,從而得到不同的火焰。
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. E {# @5 H$ Z4 y3.3 焊接 : l) J, R, s2 q1 E3 ~6 z2 l5 p
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焊接時應嚴格按步驟進行操作,否則,將會影響焊接的質量。 ' M1 `3 ?5 C/ z: [/ t `
3.3.1準備與配管
5 Y! a5 `+ J! _3.3.1.1 檢查氧氣瓶和乙炔瓶內的量是否足夠。
3 n) U! o- p5 T5 p+ c1 J3.3.1.2 核對圖紙要求,保證各部件的齊全無缺,功能完好。
: V2 L( x( P9 s3 {) [2 x$ A+ u3.3.1.3 保證管路橫平豎直,注意各閥件的方向性。 8 f. G. K- O8 T6 {7 v* D& d
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3.3.1.4 根據(jù)圖紙要求的尺寸和管徑,用卷尺量取相應的長度,并用線號筆記下位置。 # @9 S: ^3 ~% P! T
3.3.1.5 較粗的銅管要固定后,再用割刀拆下,要保證割口平齊,不變形。
7 W! a! q$ s- d" P' h3.3.1.6 用銼把割口毛邊銼平,并用抹布擦拭干凈。 - k. x5 J7 t5 T+ V9 z( \2 G
3.3.1.7 將要焊接管件表面清潔或擴口,擴完的喇叭口應光滑、圓正、無毛刺和裂紋,厚度均勻,用砂紙將要焊接的銅管接頭部分打磨干凈,最后用干布擦干凈。否則,將影響焊料流動及焊接質量。
: }; u$ B! A8 \9 j3.3.1.8除紫銅與紫銅焊接外,所有管件在焊接前都應用紗布或不銹鋼絲刷清理,露出光亮金屬表面。(內為表面均要清理,金屬屑及砂粒應清除干凈)
* k7 G! ~1 A9 C' x3.3.1.9 對將要焊接的銅管互相重疊插入(注意尺寸)并圓心對準。 2 y5 m& X z" S0 l* r+ f
3.3.1.10 銅管接頭與銅管插入深度及間隙見表。(插入深度約等于管徑) 9 C3 { k0 O7 S. L$ S) Q
3.3.2保護
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/ v" s$ G6 g: T3 |7 N上圖為沒有充氮保護
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5 t2 j, f5 d. [上圖為充氮氣保護保護
2 p. i; P' l, t3.3.2.1 焊接時應在被焊管里通低速氮氣,防止氧化。
# |, a8 M& a& d$ E" @3.3.2.2 乙炔氣應通過無氧化焊接發(fā)生器,防止焊接物件外表面氧化。 Q; ` i) K0 Z
3.3.3焊接 9 Q! [7 i% C! f: a& J
1 @2 M$ N# m, _* E) k: c3.3.3.1 焊接時,必須對被焊件進行預熱。將火焰烤熱銅管焊接處,當銅管受熱至紫紅色時,移開火焰后將焊料靠在焊口處,使焊料熔化后流入焊接的銅件中,受熱后的溫度可通過顏色來反映溫度的高低,暗紅色:600攝氏度左右;深紅色:700攝氏度左右;橘紅色:1000攝氏度左右。 $ s R: g+ O/ O2 b8 a* q
3.3.3.2 焊接時,氣焊火焰不得直接加熱焊條。 $ Q6 O7 |0 N I
3.3.3.3 對于高溫條件下易變形,損壞的部件應采取相應保護措施。如角閥、蒸發(fā)器,冷凝器等要用濕紗布包扎接口后再進行焊接,對于電磁閥、膨脹閥、液鏡、四通閥,能拆開的一定要拆開后焊接,不能拆的同樣采取以上措施。
& a6 U' l, n/ I5 ~3 \3.3.3.4 焊接時,在焊完后將銅管進行退火時,退火溫度不低于300攝氏度。 ! Y: R! e" K: }
3.3.3.5 焊接完畢后,冷卻,用干燥氮氣清理管內氧化物和焊渣。 - c4 F `3 o" f9 \) ]4 G6 m8 o' g
3.3.4補焊 & L5 y1 C X5 p, @5 U; X: x5 A' M
" s6 M0 B- q" z* ?3 _5 k+ {3.3.4.1 在試壓過程中發(fā)現(xiàn)焊接有滲漏的地方應進行補焊,補焊時要將系統(tǒng)試壓的氮氣放掉,焊后要重新試壓。 " P$ J8 {( m% Z( W7 U
3.3.4.2 補焊前腰將表面的氧化層,用紗布擦凈。補焊后,要將氧化皮清除干凈,在水中淬火后,應將銅管烘干,不得有水滴存在。
/ W8 @! ~7 z6 P- V$ W& }& E3.3.4.3 全部焊完后,要用氮氣將系統(tǒng)吹凈。
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