如何进行大厚度纯铜板的碳弧焊

    以厚度为50mm的纯铜导电法兰的碳弧焊为例。

   (1)工况  法兰结构如图7-8所示，由4块拼接而成，4条对接缝（焊缝1~4）各长100mm，另有法兰连接板与法兰盘的两条260mm长角接缝（T形接头）。

   (2)焊接工艺

   1)焊前准备：①选用Φ15mm HS201纯铜焊丝、CJ301熔剂及Φ30mm左右的石墨电极，电极端面倒27°～30°角；②对接缝开80°V形坡口（见图7-8a），不留钝边；③焊前在坡口底部安装开有3mm×20mm圆弧形成形槽的碳衬垫；④T形接头开K形坡口(见图7-8b)，焊前在坡口另一侧及焊缝始、终端安装与坡口形状及尺寸相配的碳档板，以免铜液流失；⑤焊接区经充分清理后，置焊件于船形位，并以专用夹具夹紧，以便于操作；⑥焊前以三把大号气焊枪对焊件进行500~600℃局部预热，如无测温手段，则以母材表面呈樱红色为准。

   2)焊接操作：①以ZPG7-1000型硅整流弧焊机为焊接电源，直流正接，焊接顺序为先焊T形接头，再焊对接接头；②对接接头焊接顺序是先焊焊缝1、3，再焊焊缝2、4。焊接电流600~700A，电弧电压40~45V；③对接缝焊接时，第1层不填丝，碳极只在坡口底部作直线运动，以保证背面成形。第2层起开始填丝，碳极除行进外，尚可作上下摆动。盖面焊主要控制焊缝成形，并对弧坑、咬边等缺陷进行修补；④因纯铜导热性好，又是厚板散热更快，故焊接过程中仍须以大号烤枪进行加热，使层温不低于500℃；⑤焊后应二度锤击焊缝及热影响区，第1次在冷至800℃左右，第2次在冷至200~300℃时。锤击有助于焊缝的致密性，提高接头强度和塑性，并可减小应力和变形，从而防止裂纹发生；⑥焊后切勿立即移动焊件，应待自然冷却（空冷）后再移动焊件。

    图7-8    纯铜导电法兰结构示意图

   a)法兰结构及对接缝坡口b）T形接头坡口

   (3)结果评定  由于焊缝既短又厚，难以使用SAW焊。除MIG焊外的其他焊接方法也不适用，CAW焊虽属落后工艺，但以其极高的熔敷率，使其仍有用武之地。

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