铜管焊接难题的解决技术方案

xiaobing86203 · 发表于 2017-9-8 20:37:18

最近项目接到一个汽车发动机水冷管的产品，里面有一段是铜管的对接焊接，壁厚很薄，只有几十丝，整个厂区没有一个焊工能搞定，没办法出差去广州分公司，一个技术部长亲自拿起工具上场，半天的功夫完成打样。。。

经过一个多星期的折腾，终于给搞定了，为此本人专门做了DFMEA，并把这么天的所见所闻记录成文，分享给社友们，希望以后有同类型产品的情况下，能少走一些弯路。。

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1、总论

制冷空调中的制冷系统，一般用铜铝等有色金属材料，在制造、安装和维修过程中，管道的焊接是关键的一环，它不但影响美观，更重要的是影响到系统能否正常工作的问题，必须引起高度重视。

2、焊料的选用

制冷空调的管件多是用铜（紫）管材，常用的焊料类型有铜磷焊料、银铜焊料、铜锌焊料等。在焊接时要根据管道材料的特点，正确的选择焊料及熟练地操作，以确保焊接的质量。

2.1 对铜类材料的焊接

2.1.1铜与铜的钎焊

可选用磷铜焊料或含银量低的磷铜焊料，如2%或5%的银基焊料。这种焊料价格较为便宜，且有良好的溶液，采用填缝和湿润工艺，不需要焊剂。

2.1.2铜与钢的焊接

可选用黄铜条焊料加适当的焊剂。焊接时。将焊料加热到一定温度后插放在焊剂中，使焊剂溶化后附着在焊料上，但焊后必须将焊口附近的残留焊剂用热水或水蒸气刷洗干净，防止产生腐蚀。在使用焊剂时最好用酒精稀释成糊状，涂于焊口表面，焊接时酒精迅速蒸发而形成平滑薄膜不易流失，同时还可避免水份浸入制冷系统的危险。

2.1.3铜与铁的焊接

可选用磷铜焊料或黄铜条焊料，但还需使用相应的焊剂，如硼砂、硼酸或硼酸的混合焊剂。

3、焊接操作

对焊接不同的材料，不同的管径时所需的焊枪大小和火焰温度的高低有所不同，焊接时火焰的大小可通过两个针形阀进行控制调整，火焰的调整时根据氧、乙炔气体体积比例不同可分为炭化焰、中性焰和氧化焰三种。

3.1 火焰的种类及特点

3.1.1炭化焰

其特点是氧气与乙炔气的体积比小于1，略缺氧，易将炭粒带入金属而影响焊料流动，冒黑烟，温度约为2700左右，可用于对管道的烘烤等。

3.1.2中性焰

其特点是焰芯的尺寸取决于燃烧气体的成份、耗量和流速，焊炬喷嘴孔直径决定了火焰焰心的直径，而混合气的流速，则决定了焰芯的长度，中性焰的火焰分3层，焰芯呈尖锥形，色白而明亮，内焰为蓝白色，外焰由里向外逐渐由淡紫色变成为橙色和蓝色，温度约为3000~3500℃左右，氧气与乙炔气的体积之比为1:1.2 制冷空调的管件焊接多使用中性焰。

3.1.3氧化焰

其特点是是焰芯是圆锥形，长度明显地缩短，轮廓也不清晰，颜色暗淡，外焰也缩短了，火焰是蓝色，火焰燃烧时伴有响声，响声大小取决于氧气压力，氧化焰的温度高于中性焰，适用于黄铜的管件焊接。火焰的性质是根据被焊金属种类及其性质来选择的，应注意科学地选择使用。

3.2 火焰的调节

点燃前先按操作规程分别开启氧气瓶和乙炔气瓶的阀门，使低压氧气表指示在0.2~0.5Mpa左右，乙炔气的氧气表指示在0.05Mpa左右。然后微开焊枪的氧气阀。再微开焊枪上的乙炔气阀，同事，从焊嘴的后面迅速点火。切不可在焊嘴正面点火，以免喷火烧手。点燃后即可调节，两阀的调节就是调节氧气与乙炔气浸入焊枪混合气的比例，从而得到不同的火焰。

3.3 焊接

焊接时应严格按步骤进行操作，否则，将会影响焊接的质量。

3.3.1准备与配管

3.3.1.1 检查氧气瓶和乙炔瓶内的量是否足够。

3.3.1.2 核对图纸要求，保证各部件的齐全无缺，功能完好。

3.3.1.3 保证管路横平竖直，注意各阀件的方向性。

3.3.1.4 根据图纸要求的尺寸和管径，用卷尺量取相应的长度，并用线号笔记下位置。

3.3.1.5 较粗的铜管要固定后，再用割刀拆下，要保证割口平齐，不变形。

3.3.1.6 用锉把割口毛边锉平，并用抹布擦拭干净。

3.3.1.7 将要焊接管件表面清洁或扩口，扩完的喇叭口应光滑、圆正、无毛刺和裂纹，厚度均匀，用砂纸将要焊接的铜管接头部分打磨干净，最后用干布擦干净。否则，将影响焊料流动及焊接质量。

3.3.1.8除紫铜与紫铜焊接外，所有管件在焊接前都应用纱布或不锈钢丝刷清理，露出光亮金属表面。（内为表面均要清理，金属屑及砂粒应清除干净）

3.3.1.9 对将要焊接的铜管互相重叠插入（注意尺寸）并圆心对准。

3.3.1.10 铜管接头与铜管插入深度及间隙见表。（插入深度约等于管径）

3.3.2保护

上图为没有充氮保护

上图为充氮气保护保护

3.3.2.1 焊接时应在被焊管里通低速氮气，防止氧化。

3.3.2.2 乙炔气应通过无氧化焊接发生器，防止焊接物件外表面氧化。

3.3.3焊接

3.3.3.1 焊接时，必须对被焊件进行预热。将火焰烤热铜管焊接处，当铜管受热至紫红色时，移开火焰后将焊料靠在焊口处，使焊料熔化后流入焊接的铜件中，受热后的温度可通过颜色来反映温度的高低，暗红色：600摄氏度左右；深红色：700摄氏度左右；橘红色：1000摄氏度左右。

3.3.3.2 焊接时，气焊火焰不得直接加热焊条。

3.3.3.3 对于高温条件下易变形，损坏的部件应采取相应保护措施。如角阀、蒸发器，冷凝器等要用湿纱布包扎接口后再进行焊接，对于电磁阀、膨胀阀、液镜、四通阀，能拆开的一定要拆开后焊接，不能拆的同样采取以上措施。

3.3.3.4 焊接时，在焊完后将铜管进行退火时，退火温度不低于300摄氏度。

3.3.3.5 焊接完毕后，冷却，用干燥氮气清理管内氧化物和焊渣。

3.3.4补焊

3.3.4.1 在试压过程中发现焊接有渗漏的地方应进行补焊，补焊时要将系统试压的氮气放掉，焊后要重新试压。

3.3.4.2 补焊前腰将表面的氧化层，用纱布擦净。补焊后，要将氧化皮清除干净，在水中淬火后，应将铜管烘干，不得有水滴存在。

3.3.4.3 全部焊完后，要用氮气将系统吹净。

韩寒11 · 发表于 2017-9-8 23:11:12

这充分说明没有两下子，做不了技术部长的

东海fyh126 · 发表于 2017-9-9 08:58:12

铜之间灰常好焊，薄不是问题，主要是3个字稳准狠

天天来一回 · 发表于 2017-9-9 14:21:49

受教了

东邪2007 · 发表于 2017-9-9 15:51:09

liheng538 · 发表于 2017-9-9 23:42:47

铜管焊接，薄不是关键，焊丝，助焊剂（焊膏），温度，N2保护，先涂焊膏，预热，火焰要均匀，然后送焊丝，N2保护

焊接要防护a · 发表于 2017-9-11 16:00:10

看着我都觉得你有两把刷子，加油哟

gao_cc · 发表于 2017-9-11 16:02:11

楼主试过高频焊接吗

焊接要防护a · 发表于 2017-9-11 16:02:47

这位大神，很厉害

高频焊接机 · 发表于 2018-4-12 16:46:24

焊接要防护a 发表于 2017-9-11 16:02
9 {3 X, v0 Q# T0 q5 @$ [) p这位大神，很厉害

朋友，有用过高频焊？其实只要工艺达到，用高频机焊接铜管，非常简单，方便，安全。

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铜管焊接难题的解决技术方案

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