
銅鋼復合電極開發案
參考資料:
焊接材料的選用,李亞江主編,化學工業出版社 發行
異種難焊材料的焊接及應用,李亞江、王娟、劉鵬編著,化學工業出版社發行
原因:
市面普遍見到的銅鋼復合材料,其焊接方法為爆炸焊(此焊法主要缺點有二:①因使用TNT炸藥,須在偏僻無人地區操作。②操作時其規格面積須較大。);然而對模具用銅而言,因需求尺寸較小以及規格各異的因素,帶來了不方便因素。
目的:
對規格多變的特點,臨時加工的動機性則顯得突出,需要尋找其他方便的焊接方法。
試驗:
鐵與銅異種金屬的焊接,根據兩種母材的成分與性能的差異,可采用的焊接方法有:手工電弧焊,惰性氣體保護焊,氧氣—乙炔(或液化氣)火焰氣焊、釬焊、真空擴散焊和等離子弧堆焊等。
a.試驗一:
使用氬弧焊,直接將焊條熔化滲入銅與鋼的光滑結合面,待焊料滲入后冷卻,卻發現銅脫落,完全無法結合。
分析:復層釬料未確實滲透銅與鋼,而銅和鋼兩者的熔點、導熱率與線膨脹系數差異又大,冷卻后的應力產生后便造成收縮較多的銅首先脫落。
b.試驗二:
先將銅和鋼的結合面涂上釬劑,使用乙炔焊預熱讓釬料籍著釬劑直接滲入接合面,幾種燒焊接合面的過程與焊縫結果如下:
方案一
通過銑磨加工,從銅鋼外表焊縫上看出有缺焊處(約1.5cm)經過切割發現,銅與鋼焊接機上有一邊黑色氧化皮太多,另一邊焊料附著較為均勻(只出現一兩點缺焊處)初步猜測如下:
細節省略……
方案二
通過磨加工從銅鋼外表焊縫看出有一個面有缺焊處,另一面較為均勻。經過切割發現,銅鋼焊接面上有一邊和另一端上有輕微的黑色氧化皮,其余銀焊附著較為均勻。初步猜測如下:
細節省略……
方案三:
通過銑磨加工,從銅鋼外表縫焊上看出無黑色氧化皮,焊料極為均勻。
初步猜測如下:
細節省略……
結果:
從試驗情況來看,燒焊時間和隔離問題為主要考慮因素。