培养一批能真正懂得设计一脉相承、理论因地制宜的机械设备技师。

——灵葆雅教育绿野仙踪

虽然盒形是冲压性最好的钢种，因此各种冲压方法都在盒形冲压中得到应用。如纯手工耐腐蚀、埋焊、甲烷液体为保护焊、电渣焊、spinning、阻抗焊、氩焊、金属材料等。其中常用的是纯手工耐腐蚀、甲烷液体为保护焊、氩焊、埋焊等。

1、焊前准备

1）铜焊研磨

焊前对冲压接点研磨的目的是除去变色铜焊中的水份，减少硝酸锶和沟槽中的氢，以防止造成导管和冷裂缝。

2）焊前清扫

焊前对接点坡口及附近（约20mm内）的表面的油、锈、漆和水份等进行除去。特别是用碱性铜焊时，清扫明确要求严格全盘，否则极容易造成导管和延后裂缝。碱性铜焊则对锈不是很脆弱，若锈的较重，而且对沟槽质量明确要求不高时，能不除去。

2、冲压工艺参数

1冲压材料的换用

选用纯手工耐腐蚀冲压盒形时大多选用E43XX系列的铜焊，它的熔敷合金硬度不大于420N/mm2（43kgf/ mm2），在机械设备操控性与助焊剂正好相适应。当冲压重要的或裂缝脆弱性较为大的内部结构时，常选用低氢型的碱性铜焊，如E4316、E4315、E5015、E5016等，因为这类铜焊具有良好的抗裂操控性和机械设备操控性，其延展性和抗及时性也较好。但这类铜焊的Vertaizon较为差，对油、锈、水份很脆弱，焊前须要在350～400℃下研磨1～2h，并需对接点坡口作全盘清扫。因此对通常的冲压内部结构选用碱性铜焊即可，如E4301、E4303、E4313、E4320等，这些铜焊的优点是液体、沉淀物较高，沟槽合金的脆性、延展性及抗裂性逊于碱性铜焊，但通常都能满足选用明确要求。

盒形铜焊换用

并且，对同一强度级别的盒形，虽然产品内部结构的差别，所换用的铜焊也不同。例如，随着板厚减少，接点的加热速度加快，促使沟槽合金通气，接点内残存形变增大，就须要换用抗裂操控性好的铜焊，如低氢型铜焊；雷氏为的是焊透，就必须开坡口，使沟槽的充填合金减少，为的是提高劳动生产率，能换用蒙杜布洛县铜焊。

同样板厚的对接接点与T形接点的散热条件各不相同，后者的角沟槽加热速度快，需考虑抗裂问题，随着焊脚尺寸的减少，充填合金量以平方数减少。列出了不同焊脚尺寸所换用的铜焊。

另外铜焊直径的大小对冲压质量和生产效率影响也很大。通常情况在保证冲压质量的前提下，尽可能换用大直径铜焊以提高劳动生产率。从冲压质量来选铜焊，则需考虑：焊件的厚度、接点形式、冲压位置、焊道层次和允许的线能量等因素。

铜焊直径的选择

带坡口多层冲压头，第一层沟槽应换用小直径的铜焊，这样在接点部位容易操作，有利于控制熔透和焊波形状，第二层以后的焊道可换用大直径的铜焊来加大熔深和提高熔敷效率。

在横焊、立焊和仰焊时，虽然重力作用，熔化合金从接点流出，应换用小直径铜焊，因为小的冲压硝酸锶便于控制。在"船形"位置上冲压角沟槽时，铜焊直径不能大于角沟槽尺寸。

冲压电流

冲压电流是纯手工耐腐蚀的主要参数，它直接影响冲压质量和生产效率。总的原则是保证冲压质量的前提下，尽量用较大的冲压电流以提高生产效率。确定冲压电流大小是主要是根据铜焊直径和冲压位置来确定。通常盒形冲压是根据铜焊直径来确定冲压电流。

I=k.d

式中 I——冲压电流（A）；

d——铜焊直径（mm）；

K——经验系数，可按表来确定：

不同直径的经验系数

根据上面经验公式计算出的冲压电流，只是大概的参考数值，在实际选用时还应根据具体情况而定。例如板厚较大时，或T形接点、搭接接点时，施焊温度低时，均因导热快，冲压电流必成大些；立焊、横焊、仰焊时，为防止熔化合金从硝酸锶中流淌，须减小硝酸锶面积以便控制沟槽成形，须选用较小的冲压电流，通常比平焊位置小10%～20%。冲压不锈钢时为的是减少铜焊发红，冲压电流应小一些。下表是某大型集装箱船舱口围装纯手工耐腐蚀冲压的工艺参数。

纯手工耐腐蚀时，碱性铜焊用交流电冲压；低氢钾型铜焊可用交流电冲压也可用直流电反接冲压，碱性铜焊用直流电源时，雷氏应选用直流正接法，此时焊件温度高，沟槽熔深大，焊薄板时选用直流反接为好。当选用低氢钠铜焊时，必须选用直流反接法冲压。

中雷氏冲压时为保证焊透，须要对助焊剂开坡口，冲压时选用多层焊或多层多道焊，这样有利于提高冲压接点的脆性和延展性。在进行多层多道焊焊时，前一层焊道对后一层焊道起预热作用，而后一层焊道对前一层焊道起热处理作用，能细化晶粒，提高沟槽合金的脆性和延展性。每层的焊道厚度不应大于4～5mm，如果每层的沟槽太厚，会使沟槽合金组织晶粒变粗，机械设备操控性降低。

焊后残存形变的消除方法

消除冲压残存形变的方法有：热处理、锤击、振动法和预载法等。

（1）热处理消除法

焊后热处理是一种消除冲压残存形变常用的方法。工程上我们主要用退火处理，退火温度越高、保温时间越长，消除冲压残存形变的效果就越好。但是温度过高，使工件表面氧化较为严重，组织可能发生转变，影响工件的选用操控性，存在弊端。蠕变形变松弛理论为热处理消除冲压残存形变提供了另一条思路，工件在较低温度时会发生蠕变，材料内部的残存形变会因形变松弛而得到释放，只要保温时间足够长，理论上残存形变可完全消除。在低温消除冲压残存形变时，材料的组织和操控性变化甚微，几乎不影响材料的选用操控性，而且低温处理材料表面的氧化和脱碳也较为小，这就能在材料的机械设备操控性和组织基本不变的情况下达到降低材料冲压残存形变的目的。

（2）锤击消除法

焊后选用带小圆头面的手锤锤击沟槽及近缝区，使沟槽及近缝区的合金得到延展变形，用来补偿或抵消冲压时所造成的压缩脆性变形，使冲压残存形变降低。

锤击时要掌握好打击力量，保持均匀、适度，避免因打击力量过大造成加工通气或将沟槽锤裂。另外，焊后要及时锤击，除打底层不宜选用锤击外，其余焊完每一层或每一道都要进行锤击。锤击铸铁时要避开石墨膨胀温度。

（3）振动消除法

振动消除法是利用由偏心轮和变速马达组成的激振器，使冲压内部结构发生共振所造成的循环形变来降低内形变的。

如截面为30mm×50mm一侧堆焊的试件，经过σmax＝128N/mm2和σmin＝5.6N/mm2多次形变循环后，残存形变的变化情况。当变载荷达到一定数值，经过多次循环加载后，冲压内部结构中的残存形变逐渐降低。

这种方法所用的设备简单，处理成本低，时间较为短，没有高温回火给合金表面造成的氧化问题，目前在施工中广泛选用。

（4）预载消除法

残存形变也可选用机械设备拉伸法（预载法）来消除或调整，例如对压力容器能选用水压试验，也能在沟槽两侧局部加热到200℃，造成一个温度场,使沟槽区得到拉伸，以减小和消除冲压残存形变。冲压残存形变的消除和调整应采取合理的冲压顺序，先进的冲压工艺，冲压时适当降低焊件的刚度，并在焊件的适当部位局部加热，使沟槽能较为自由地收缩，在冲压的每一个环节都减小残存形变，大大提高材料的选用寿命和操控性，在工程施工上具有重要的意义。

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