[发明专利]一种用于空气冷却器铜管的复合焊接方法

说明书

本发明公开了一种用于空气冷却器铜管的复合焊接方法，将铜直管和铜弯管采用插装配合，焊接前在铜直管插接位置的外管面上预涂一层钎料，然后插装进铜弯管中，装配固定好后通过小能量的焊接法在插接面的铜弯管外侧加热，当温度达到预涂钎料层的熔点后，钎料层熔化将铜直管和铜弯管焊接在一起。由于在铜直管表面预涂了一层能润湿铜的钎料层，钎料层可以为锡基钎料、锌基钎料或银基钎料，这样焊接过程就转变为铜和锡合金(锌合金或银合金)的焊接，采用普通的小能量焊接法，就能方便的实施焊接。本发明的复合焊接法操作简易，结合了钎焊和氩弧焊的优点，能方便地安装和更换空气冷却器的铜弯管，为反应堆的余热排除及安全运行提供保障。

技术领域

本发明属于金属材料加工领域，特别涉及一种用于空气冷却器铜管的复合焊接方法。

背景技术

纯铜及铜合金因其具有良好的导电性、导热性、延展性、良好的焊接性及较好的冷、热加工性，被广泛用于电子、化工、船舶、能源动力、交通等工业领域中的水管道、供热换热设备、制冷制氧等设备的制造^[1-2]。由于铜及铜合金的熔点较高和极易发生氧化的特性，致使在焊接铜及铜合金时，常存在以下四个技术难点：(1)焊接温度高，易发生软化且形成较大的焊接应力及变形；(2)焊接接头热裂倾向大；(3)导热性良好易产生气孔、未焊透等缺陷，气孔主要是氢气孔；(4)焊接接头性能变化，晶粒粗化等。

目前，对于纯铜及铜合金的焊接，主要的焊接方法有气焊、钎焊、焊条电弧焊、氩弧焊、埋弧焊、电子束焊、等离子弧焊等。考虑到经济性的原因，广泛使用的焊接方法有气焊、手工电弧焊、钨极氩弧焊等。另外，由于空冷器铜管的安装空间有限，在进行钎焊工艺时，传统的火焰钎焊常使用氧乙炔燃烧的中性焰作为热源，焊接材料为银基钎料，但是铜弯管的尺寸较小，火焰钎焊时其加热面较大，容易造成铜管本身的力学性能下降。因此在选择热源时，应选择线能量较小且集中的加热源，钨极氩弧焊的氩气电弧比较适合作铜管的焊接热源。

参考文献

[1]季杰,马学智.铜及铜合金的焊接[J].焊接技术,1999，2：13-15.

[2]高振永.紫铜/黄铜焊接接头微观组织及力学性能研究[D].哈尔滨工业大学,2009.

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于空气冷却器铜管的复合焊接方法，可以实现铜及铜合金在中低温情况下的焊接，应用于铜管与铜管之间、铜管与铜合金管之间、铜合金管与铜合金管之间的焊接。

本发明采用如下技术方案来实现的：

一种用于空气冷却器铜管的复合焊接方法，包括：

将铜直管和铜弯管采用插装配合，焊接前在铜直管插接位置的外管面上预涂一层钎料，然后插装进铜弯管中，装配固定好后通过小能量的焊接法在插接面的铜弯管外侧加热，当温度达到预涂钎料层的熔点后，钎料层熔化将铜直管和铜弯管焊接在一起。

本发明进一步的改进在于，所述铜直管为铜及铜合金管状材料制成。

本发明进一步的改进在于，钎料的厚度大于铜直管和铜弯管插装配合后的间隙。

本发明进一步的改进在于，所述的钎料为锡基钎料、锌基钎料或银基钎料。

本发明进一步的改进在于，所述的小能量焊接方法为氩弧焊或脉冲氩弧焊。

本发明进一步的改进在于，小线能量输入的焊接温度能熔化锡基钎料的熔点低于300℃。

本发明进一步的改进在于，小线能量输入的焊接温度能熔化锌基钎料的熔点低于420℃。

本发明进一步的改进在于，小线能量输入的焊接温度能熔化银基钎料的熔点低于800℃。

本发明至少具有如下有益的技术效果：