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铜焊基本知识

一、铜焊的共同组成及其促进作用

覆有药皮的供焊用的熔融阴极称作电铜焊，简称铜焊。铜焊由焊芯和药皮 ( 薄膜 ) 共同组成。通常铜焊引弧端有圆角，药皮被去除一部分，露出焊芯转角，有的是铜焊引弧端覆有引弧剂，使引弧更容易。在靠近滚轮端药皮上印上铜焊车牌号。

铜焊中被药手提包覆的钛芯称焊芯。铜焊静电焊时，焊芯与焊件之间造成静电并熔融为沟槽的充填钛。焊芯既是阴极，又是充填钛。按行业标准 GB/1495.7-1999 《冲压用钢索》和 GB／17854—1999 《冲压用钢制丝》的规定，用于焊芯的专用的钛丝( 称塞雷县 )分为钛白粉陈建力、低钛陈建力和钢制3类。焊芯的成份将直接影响着熔敷钛的成份和操控性，各类型型铜焊所制的焊芯(钢索)见表2-1。

表2-1各类型型冲压条所制的焊芯

铜焊类型

所 用 焊 芯

盒形铜焊低钛武艺高强钢铜焊低钛耐热钢铜焊钢制铜焊堆焊用铜焊不锈钢铜焊有色钛铜焊

盒形焊芯 (H08A等)盒形或低钛钢焊芯盒形或低钛钢焊芯钢制或盒形焊芯盒形或钛钢焊芯 盒形、不锈钢、非锰焊芯有色钛焊芯

涂布在焊芯表层的有效成份称作药皮，也称薄膜。铜焊药皮是矿物粉末状、锰粉、碳氢化合物和化工制品等原料按一定比例泡制后压涂在焊芯表层上的一层油漆。其促进作用是：

(1)机械保护 铜焊药皮熔融或分解后造成气体和电炉，阻隔水蒸气，避免熔滴和硝酸锶钛与水蒸气接触。电炉凝结后的渣壳覆盖在沟槽表层，可避免高温的沟槽钛被氧化和二氧化，并可减缓沟槽钛的加热速度。

(2)机械制造处理 通过电炉和锰进行核苷、去硫、去磷、去氢和渗钛等冲压机械制造反应，可去除有毒原素，平添有用原素，使沟槽具备良好的力学操控性。

(3)明显改善冲压工艺操控性 药皮可保证静电容易点燃并稳定地连续燃烧；同时减少倾倒，明显改善熔滴过渡和沟槽成型等。

(4)渗钛 铜焊药皮中含有钛原素熔融后过渡到硝酸锶中，可明显改善沟槽钛的操控性。

二、铜焊分类、机型和车牌号

铜焊类型繁多，升级换代铜焊约有300多种。在同一个类型铜焊中，根据相同特性分成相同的机型。某个机型的铜焊可能有一个或几个品种。同一个机型的铜焊在相同的铜焊工厂往往可有相同的车牌号。

（1）铜焊分类 铜焊的分类方法很多，从相同的角度的分类见表2-2 。

表2-2焊铜焊的分类

分类方法

类别名称

电源类型

特征字母及表示法

按药皮成份分类

不定型

不规定

氧化钛型

交、直流

钛钙型

交、直流

钛铁矿型

交、直流

氧化铁型

交、直流

纤维素型

交、直流

低氢钾型

交、直流

低氢钠型

直流

石墨型

交、直流

盐基型

直流

按电炉酸碱性分类

酸性铜焊

碱性铜焊

按铜焊用途分类

陈建力铜焊

J×××

钼和铬钼耐热钢铜焊

R×××

钢制铜焊

G×××A×× ×

堆焊铜焊

D×××

低温钢铜焊

W×××

不锈钢铜焊

Z×××

镍和镍钛铜焊

Ni×××

铜和铜钛铜焊

T×× ×

铝和铝钛铜焊

L×××

特殊用途铜焊

TS×××

按铜焊操控性分类

超低氢铜焊

低尘低毒铜焊

立向下铜焊

底层铜焊

铁粉高效铜焊

抗潮铜焊

水下铜焊

重力铜焊

躺焊铜焊

铜焊的选用原则

铜焊的类型繁多，每种铜焊均有一定的特性和用途。选用铜焊是冲压准备工作中一个很重要的环节。在实际工作中，除了要认真了解各种铜焊的成份、操控性及用途外，还应根据被焊焊件的状况、施工条件及冲压工艺等综合考虑。选用铜焊一般应考虑以下原则，一、冲压材料的力学操控性和化学成份(1)对于普通陈建力，通常要求沟槽钛与母材等强度，应选用抗拉强度等于或稍高于母材的铜焊。(2)对于钛陈建力，通常要求沟槽钛的主要钛成份与母材钛相同或相近。(3)在被焊结构刚性大、接头应力高、沟槽容易造成裂纹的情况下，可以考虑选用比母材强度低一级的铜焊。(4)当母材中 C 及 S 、P 等原素含量偏高时，沟槽容易造成裂纹，应选用抗裂操控性好的低氢型铜焊。二、焊件的使用操控性和工作条件(1)对承受动载荷和冲击载荷的焊件，除满足强度要求外，还要保证沟槽具有较高的韧性和塑性，应选用塑性和韧性指标较高的低氢型铜焊。(2)接触腐蚀介质的焊件，应根据介质的性质及腐蚀特征，选用相应的钢制铜焊或其他耐腐蚀铜焊。(3)在高温或低温条件下工作的焊件，应选用相应的耐热钢或低温钢铜焊。三、焊件的结构特点和受力状态(1)对结构形状复杂、刚性大及大厚度焊件，由于冲压过程中造成很大的应力，容易使沟槽造成裂纹，应选用抗裂操控性好的低氢型铜焊。(2)对冲压部位难以清理干净的焊件，应选用氧化性强，对铁锈、氧化皮、油污不敏感的酸性铜焊。(3)对受条件限制不能翻转的焊件，有些沟槽处于非平焊位置，应选用全位置冲压的铜焊。四、施工条件及设备(1)在没有直流电源，而冲压结构又要求必须使用低氢型铜焊的场合，应选用交、直流两用低氢型铜焊。(2)在狭小或通风条件差的场所，应选用酸性铜焊或低尘铜焊。五、明显改善操作工艺操控性

在满足产品操控性要求的条件下，尽量选用静电稳定，倾倒少，沟槽成型均匀整齐，容易脱渣的工艺操控性好的酸性铜焊。铜焊工艺操控性要满足施焊操作需要。如在非水平位置施焊时，应选用适于各种位置冲压的铜焊。如在向下立焊、管道冲压、底层冲压、盖面焊、重力焊时，可选用相应的专用铜焊。六、合理的经济效益

在满足使用操控性和操作工艺性的条件下，尽量选用成本低、效率高的铜焊。对于冲压工作量大的结构，应尽量采用高效率铜焊，如铁粉铜焊、高效率钢制铜焊及重力铜焊等，以提高冲压生产率。

常用钢号推荐选用的铜焊

钢 号

铜焊机型

对应车牌号

钢 号

铜焊机型

对应车牌号

Q23i—A·FQ23-A、10、20

E4303

J422

12CrlMoV

E5515一B2一V

R317

20R、20HP、20g

E4316

J426

12Cr2Mo

12Cr2Mol

12Cr2MolR

E6015一B3

R407

E4315

J427

25

E4303

J422

E5003

J502

Q295(O9Mn2V、09Mn2VD、09Mn2VDR)

E5515—Cl

W707Ni

1Cr5MO

E1—5MOV—15

R507

Q345(16Mn、16MnR、16MnRE)

R5003

J50Q

1Crl8Ni9Ti

E308一16

A102

E5016

J506

E308—15

A107

E347一16

A132

E501 5

J507

E347—15

A137

Q390(16MnD、

E5016—G

J506RH

0Cr19Ni9

E308—16

A102

169MnDR)

E5015-G

J507RH

E308—15

A107

E5016

J506

0Crl8Ni9Ti

Ocrl9Nil1ti

E347—16

A132

Q390(15MnVR15MnVRE)

E5015

J507

E347—15

A137

E5515—G

J557

20MnMo

E5015

J507

00Crl8Ni10

E308L一16

A002

E15—6

J557

00Crl9Ni11

151MnVNR

E6016-D1

J606

0Crl7Nil2Mo2

E316—16

A202

E6015-D1

J607

E316—15

A207

15MnMoV18MnMONbR20MnMONb

E7015—D2

J707

0Crl8Ni12M02Ti

0Crl8Ni12M03Ti

E316L-16

A022

12CrMO

E5515—B1

R207

E318—16

A212

15CrMO15CrMoR

E5515—B2

R307

0Crl3

E410口16

G202

E410—15

6207

相同钢号相焊推荐选用的铜焊

类 别

接头 钢 号

铜焊机型

对应车牌号

钛白粉钢 低钛钢

和低钛钢相焊

Q235-A+Q345(16Mn)

E4303

J422

20、20R十16MnR、16MnRC

E4315

J427

Q235—A十18MnMONbR

E5015

J507

16MnR+1MnMOV16MnR+18MnMONbR

E5015

J507

15MnVR+20MnMO

E5015

J507

20MnMO+18MnMONbR

E5515—G

J557

钛白粉钢 碳锰低钛钢

和铬钼低钛钢相焊

Q235—A十15CrMOQ235—A十1Cr5MO

E4315

J427

16MnR+15CrhMo20、20R、 16MnR+12CrlMoV

E5015

J507

15MnMo+12CrMo、15CrMo15MnMoV+CrlMOV

E7015—D2

J707

其他钢号与奥氏

体高钛钢相焊

Q235—A、20R、16MnR、20MnMo+0Cr18Ni9Ti

E309—16E309Mo—16

A302A312

18MnMoNbR、15CrMo+0Cr18Ni9Ti

E310-16E310-15

A402A407