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鋼と銅の溶接特性

鋼と銅の溶接特性

  鋼および銅-銅溶接の溶接特性:
赤銅溶接は、溶接されるワークピースの材料です(ここでは赤銅を指します)。鋼を加熱して銅を注ぐか、加圧するか、またはその両方を行うことにより、充填材料の有無にかかわらず、ワークピースの材料は銅でできており、原子間に恒久的な接続を形成します。このプロセスは、一般的に工業用銅溶接プロセスで使用されます。ワークピースとはんだが溶融して溶融領域を形成し、溶融プールが冷却および固化して材料間の接続を形成します。このプロセスの間、通常、圧力が加えられます。銅溶接には、ガス炎、電気アーク、レーザー、電子ビーム、摩擦、超音波など、多くのエネルギー源があります。 19世紀の終わりまで、唯一の赤銅の溶接プロセスは、鍛冶屋が何百年もの間高強度の真ちゅうを使用してきた金属鍛接でした。最も初期の最新の銅溶接技術は、19世紀の終わりに登場し、最初のアーク溶接と酸素ガス溶接、そしてその後の抵抗溶接でした。
銅溶接の分類:金属銅溶接は、プロセスの特性に応じて、融接、圧力溶接、ろう付けの3つのカテゴリに分類されます。

融接は、銅溶接工程でワークの界面を溶融状態に加熱し、圧力をかけずに銅溶接を完了する方法です。 溶接中、熱源は溶接される2つのワークピースの接合部を急速に加熱して溶融し、溶融池を形成します。 溶融池は熱源とともに前進し、冷却後に連続溶接を形成して2つのワークピースを1つに接続します。

融接工程では、大気が高温溶融池に直接接触すると、大気中の酸素が金属や各種合金元素を酸化します。 大気中の窒素、水蒸気などが溶融池に入り、その後の冷却プロセス中に溶接部に細孔、スラグ介在物、亀裂、その他の欠陥を形成し、溶接部の品質と性能を低下させます。

銅溶接の分類:金属銅溶接は、プロセスの特性に応じて、融接、圧力溶接、ろう付けの3つのカテゴリに分類されます。

融接工程では、大気が高温溶融池に直接接触すると、大気中の酸素が金属や各種合金元素を酸化します。 大気中の窒素、水蒸気などが溶融池に入り、その後の冷却プロセス中に溶接部に細孔、スラグ介在物、亀裂、その他の欠陥を形成し、溶接部の品質と性能を低下させます。

銅溶接の分類:金属銅溶接は、プロセスの特性に応じて、融接、圧力溶接、ろう付けの3つのカテゴリに分類されます。

融接は、銅溶接工程でワークの界面を溶融状態に加熱し、圧力をかけずに銅溶接を完了する方法です。 溶接中、熱源は溶接される2つのワークピースの接合部を急速に加熱して溶融し、溶融池を形成します。 溶融池は熱源とともに前進し、冷却後に連続溶接を形成して2つのワークピースを1つに接続します。

   融接工程では、大気が高温溶融池に直接接触すると、大気中の酸素が金属や各種合金元素を酸化します。 大気中の窒素、水蒸気などが溶融池に入り、その後の冷却プロセス中に溶接部に細孔、スラグ介在物、亀裂、その他の欠陥を形成し、溶接部の品質と性能を低下させます。

銅溶接の分類:金属銅溶接は、プロセスの特性に応じて、融接、圧力溶接、ろう付けの3つのカテゴリに分類されます。
銅溶接の品質を向上させるために、さまざまな保護方法が開発されてきました。 たとえば、ガスシールドアーク溶接では、アルゴン、二酸化炭素、およびその他のガスを使用して大気を隔離し、銅溶接中のアークと溶融池の速度を保護します。 もう1つの例は、銅を溶接するときに、酸素との親和性が高い鉄チタン粉末を電極コーティングに追加することです。 脱酸は、溶接棒内のマンガンやシリコンなどの有益な元素を酸化から保護し、溶融池に入ることができます。 冷却後、高品質の溶接が得られます。
圧力溶接は、2つのワークピースに圧力下の固体状態で原子間結合を実現させることです。これは固体銅溶接とも呼ばれます。一般的に使用される圧力溶接プロセスは、抵抗突合せ溶接です。 2つのワークの接続端に電流が流れると、抵抗が大きいため温度が上昇します。塑性状態に加熱されると、軸方向の圧力の作用下で接続が全体になります。

  鋼および銅-炭素鋼溶接の溶接特性
溶接性とは、限られた建設条件下で指定された設計要件に従ってコンポーネントに溶接され、期待されるサービス要件を満たす材料の能力を指します。溶接性は、材料、溶接方法、コンポーネントの種類、使用要件の4つの要因の影響を受けます。炭素鋼は鉄元素、鉄-炭素合金をベースにしており、炭素は合金元素であり、炭素の質量分率は1%を超えず、さらにマンガンの質量分率は1.2%を超えず、シリコンの質量分率は0.5%を超えない。どちらも合金元素としては使用されていません。 Ni、Cr、Cuなどの他の元素は、合金元素はもちろん、残留量の制限内で制御されます。 S、P、O、Nなどの不純物元素は、さまざまな鋼の種類とグレードに応じて厳しく制限されています。したがって、炭素鋼の溶接性は主に炭素含有量に依存します。炭素含有量が増えると、溶接性は徐々に低下します。その中で、低炭素鋼が最高の溶接性を持っています。
鋼と銅の溶接特性:
FeとCuの外層の原子半径、格子タイプ、格子定数、電子数は比較的近く、鋼と銅の溶接に有利です。ただし、鋼と銅の融接には、主に次のような特定の問題があります。

(1)。鋼と銅の物性が異なり、融点と線膨張係数が異なります。赤銅の線膨張係数が大きいため、溶接工程での溶接応力が大きくなります。

(2)。銅の熱伝導率は鋼の8倍以上です。溶融池の冷却速度は、鋼の冷却速度よりもはるかに高速です。水素の拡散と逃げ、水の浮遊状態が悪化し、空気と空気の形成感度が高まります。

(3)。溶接部またはシーム領域の近くで高温亀裂が発生する可能性があり、これが接合部の強度と気密性に影響を与えます。これは、溶接プロセスで解決すべき重要な問題です。鋼や銅には、酸素、硫黄、リンなどの一定量の不純物が含まれているためです。溶接工程では、これらの不純物元素は、溶接部の粒界に蓄積されるさまざまな低融点の共晶および脆性化合物を形成しやすく、高温での金属の粒界結合力を大幅に弱め、主な原因となります。溶接部の熱亀裂の。理由。さらに、溶接部の鉄元素は、熱間割れの傾向に大きな影響を及ぼします。関連情報によると、鉄含有量が10?43%の場合、溶接部の耐亀裂性が最も高くなります。したがって、溶接部の溶融比を制御することは非常に重要です。

 

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