铜镍合金,也称为:
白铜是一种用途广泛且应用广泛的金属材料,具有吸引人的特性组合,使其在各种行业中都有价值。 在这份综合指南中,我们将深入探讨铜镍合金的世界,并探讨它们的成分、特性、用途和优点。
铜镍合金:是一种以镍为主要添加剂元素的铜基合金。 它呈银白色,带有金属光泽,也称为白铜。
由于铜和镍之间存在无限固溶体,当镍含量超过16%时,合金的颜色会像银一样呈白色,镍含量越高,颜色越白。 铜镍合金中的镍含量通常为 25%。
铜镍合金的特性
铜镍合金是一种由 XNUMX 种金属元素组成的金属材料:铜和镍。 这种合金是通过精炼铜和镍并以一定比例混合制成的。 它的重要性在于它能够提供高强度、高耐腐蚀性、热稳定性、良好的机械加工性和表面附着力。
铜镍合金的结构由熔融混合物组成,其微观组织具有良好的流动性和均匀性,具有较大的颗粒和块状沉淀物。 它具有很高的耐腐蚀性,即使在恶劣的环境中也能保持良好的性能。 加工后,铜镍合金的耐腐蚀性和强度得到提高,使其在各种恶劣的工作环境中更加耐用。
1、抗拉强度:铜镍合金强度高,抗拉强度可达560MPa,抗压强度可达400MPa。
2、腐蚀性:铜镍合金由于合金中镍元素具有良好的耐腐蚀性,在大气中具有良好的耐腐蚀性。
3、稳定性:铜镍合金具有良好的热稳定性,比单一金属材料具有更强的抗热应力性,可在高温下使用。
4、可加工性:铜镍合金具有良好的可加工性,擅长钻孔和弯曲。
5、表面质量和附着力:铜镍合金表面光洁度好,表面附着力强,能抵抗外界空气和水的侵蚀,保证涂层材料的耐用性。
铜镍合金分为锰白铜、亚铁白铜、普通白铜、铝白铜和锌白铜。 由于Ni元素的含量不同,性能不同,应用也不同。 与传统合金相比,它具有无与伦比的耐腐蚀性和卓越的性能,因此在应用领域具有巨大的潜力。
表 1 铜镍合金的牌号和化学成分(质量分数/%)
铜镍合金的分类 | 法典 | 年级 | 铜 | 镍 | 铝 | 铁 | 锰 | 锌 | 杂质 |
普通白铜 | 70110 | 乙级 0.6 | 津贴 | 0.57-0.63 | - | 0.005 | - | - | 0.1 |
70380 | B5 系列 | 津贴 | 4.40-5.00 | - | 0.2 | - | - | 0.5 | |
71050 | B19 系列 | 津贴 | 18.00-20.00 | - | 0.5 | 0.5 | 0.3 | 1.8 | |
71100 | B23 系列 | 津贴 | 22.00-24.00 | - | 0.1 | 0.2 | 0.202 | 1 | |
71200 | B25 系列 | 津贴 | 24.0-26.00 | - | 0.5 | 0.5 | 0.303 | 1.8 | |
71400 | B30 系列 | 津贴 | 29.00-33.00 | - | 0.9 | 1.2 | - | 2.3 | |
白铜铁 | 70400 | 溴化硼 BFe5-1.5-0.5 | 津贴 | 4.80-6.20 | - | 1.3-1.7 | 0.3-0.8 | - | 1.6 |
70510 | 溴化硼 BFe7-0.4-0.4 | 津贴 | 6.00-7.00 | - | 0.1-0.7 | 0.1-0.7 | - | 0.7 | |
70600 | BFe10-1-1 | 津贴 | 9.00-11.00 | - | 1.0-1.5 | 0.5-1.0 | 0.03 | 0.7 | |
70610 | BFe10-1.5-1 | 津贴 | 10.00-11.00 | - | 1.0-2.0 | 0.5-1.0 | - | 0.6 | |
70620 | BFe10-1.6-1 | 津贴 | 9.00-11.00 | - | 1.5-1.8 | 0.5-1.0 | - | 0.4 | |
70900 | BFe16-1-1-0.5 | 津贴 | 15.00-18.00 | 钛≤0.03 | 0.5-1.0 | 0.2-1.0 | - | 1.1 | |
71500 | BFe30-1-1 | 津贴 | 29.00-32.0 | - | 0.5-1.0 | 0.5-1.2 | 0.03 | 0.7 | |
71511 | BFe30-2-2 | 津贴 | 29.0-32.00 | - | 1.7-2.3 | 1.5-2.5 | - | 0.6 | |
锰白铜 | 71512 | BMn3-12 | 津贴 | 2.00-3.51 | 0.2 | 0.2-0.5 | 11.5-13.5 | - | 0.5 |
71513 | BMn40-1.5 | 津贴 | 39.0-41.00 | - | 0.5 | 1.0-2.0 | - | 0.9 | |
71514 | BMn43-0.5 | 津贴 | 42.00-44.00 | - | 0.15 | 0.1-1.0 | - | 0.6 | |
铝-白铜 | 71515 | 巴利L6-1.5 | 津贴 | 5.50-6.50 | 1.2-1.8 | 0.5 | 0.2 | - | 1.1 |
71516 | 巴氏13-3 | 津贴 | 12.00-15.00 | 2.3-3.0 | 1 | 0.5 | - | 1.9 | |
白铜锌 | 71517 | BZn15-20 系列 | 62.0-65.0 | 13.50-16.50 | - | ≤0.50 | ≤0.3 | 津贴 | 0.9 |
71518 | BZn18-18 系列 | 63.5-66.5 | 16.50-19.50 | - | 0.25 | 0.5 | 津贴 | 0.8 | |
71519 | BZn18-26 系列 | 53.5-56.5 | 16.50-19.50 | - | ≤0.25 | ≤0.5 | 津贴 | 0.8 |
普通白铜:铜和镍的二元合金(即二元白铜)通常称为白铜。 在普通白铜中,字母 B 代表添加的镍量。 例如,B5 代表镍含量约为 5%,其余的大约是铜含量。 型号包括 B0.6、B19、B25 和 B30。 普通白铜通常是用于结构目的的铜和镍的合金。 除了具有较高的耐腐蚀性外,它还在高低温下具有优异的综合机械性能,包括良好的塑性和韧性。 它通常用作棒材或条材。 同时,在普通白铜中加入Fe、Mn、Zn、Al等痕量合金元素,可以满足实际应用中的特殊性能要求,更好地满足工业需求。
白铜亚铁:使用最广泛的白铜亚铁是 BFe10-1-1 (C70600) 和 BFe30-1-1 (C71500)。 当 Ni 的质量分数为 30% 和 10% 时,合金的钝化范围较宽,耐腐蚀性最好。 该合金还具有很强的抗海水侵蚀和腐蚀能力,被称为“海洋工程合金”。 铜和铜合金在海洋工程中的主要应用见表 2。
表 2 铜及铜合金在海洋工程领域的主要应用分类
应用类别 | 应用领域 | 应用程序类型 |
热交换管 | 海水淡化 | 热式海水淡化蒸发器和冷凝器管 |
海水回流发电主机 | 冷凝器、油冷却器、加热器 | |
远洋船舶的有源电力系统 | 主电源系统中的冷凝器和热交换器 | |
近海船舶发电系统 | 用于船用发电系统的冷凝器和热交换器 | |
海洋工程助剂等 | 海水回流动力油冷却器和加热器 | |
船舶动力辅助换热器 | ||
海洋石油生产平台换热器 | ||
管道系统 | 海水直接利用管道系统 | 用于海水冷却和海水冲洗的注入管道 |
海洋石油生产平台管网 | 海洋石油生产平台官网上的管道 | |
船用管道系统船 | 水和输液管道等。 |
BFe10-1-1 和 BFe30-1-1-1 合金具有良好的耐海水侵蚀腐蚀性能、传热系数高、机械/焊接性能好、抑制海洋微生物粘附等特点,广泛应用于船舶主辅设备的冷却水管道、海上石油生产平台的灭火管道、发电厂的热交换器、沿海核电站的冷凝器、 广泛应用于海水淡化、多级闪蒸器的盐水加热器等。 同时,BFe30-1-1合金具有高强度,也用于一些船用设备的轴、紧固件、阀杆和法兰等高强度结构件。 为了解决东海海水中含沙量高的问题,正在开发具有良好抗海水侵蚀腐蚀和砂腐蚀能力的 BFe30-2-2 合金。 BFe10-1-1和BFe30-1-1-1合金管在刚性状态下的力学性能应满足以下要求:抗拉强度≥370MPa,屈服强度≧150MPa,伸长率≧18%,维氏硬度不小于85。 耐腐蚀性:腐蚀量(50°C,3.5% NaCl 海水)小于 0.025 mm/a,未观察到点蚀。
锰白铜:锰白铜(BMn3-12合金)电阻系数适中,电阻温度系数低,比较稳定。 BMn3-12 合金具有优异的电气性能,使其能够生产用于标准电阻器和其他精密仪器的电阻元件。 随着时代的发展,对设备的精度要求越来越高,对这种合金的研究需要不断改变合金的成分和含量。 秦方丽 et al. 退火、水平挤压断裂和拉拔工艺用于为 BMn3-12 合金提供特殊的内聚孪晶界。 这使您可以在不影响其导电性的情况下提高材料的强度。 BMn40-1.5 合金是一种电解铜镍合金,早于 BMn3-12 合金应用。 由于其电阻温度系数低,具有优异的耐热性,可在较宽的温度范围内使用。 与 BMn3-12 合金相比,BMn40-1.5 合金具有更高的铜热电势,使其适用于交流应用中的高精度电阻器、滑移电阻器、起动和调节变压器以及电阻应变片。
铝白铜:铝白铜强度高,具有良好的塑性和韧性。 其中,BAl13-3 合金常用于生产高强度耐腐蚀零件,BAl16-1.5 合金用于生产关键应用的板簧。 长期以来,为了提高白铜铝的性能,人们添加了少量的微量元素,以形成白铜铝的增强基体。 这种增强基体具有良好的导电性,同时保持高强度,可满足实际应用的要求。 由于其高强度、高导电性和优异的耐磨性,白铜铝可用作引线框架和耐磨元件的材料。
白铜锌:白铜锌(BZn18-18、BZn15-20合金)也被称为“镍银”。 白铜锌具有良好的抗拉强度、抗疲劳性和耐腐蚀性,因此主要用于零件和晶体外壳、医疗设备、建筑材料、风乐器外壳等。
铜镍合金是一种常见的高温材料,广泛应用于各种工业领域。 它具有优良的耐高温性和抗氧化性,即使在高温环境下也能保持良好的机械强度和化学稳定性。 描述了铜镍合金材料的工作温度。
1、温度范围:铜镍合金材料的温度范围通常在室温和高温之间。 具体温度取决于合金的成分和加工技术。 一般来说,铜镍合金材料通常可以在室温下使用,它们也可以承受高温,通常超过 800°C。 在合适的条件下,一些特殊的铜镍合金材料,如镍铝青铜,也可以在 1000°C 以上的高温下使用。
2、高温性能:铜镍合金材料的高温性能由合金成分和微观结构决定。 合金中的镍提高了合金的耐热性,即使在高温下也能保持良好的机械性能和化学稳定性。 此外,合金的制备工艺和热处理工艺也会影响耐高温性。
3、抗氧化性能:铜镍合金材料具有优良的抗氧化性能,可防止在高温环境下发生氧化反应。 铜和镍元素的存在可以形成致密的氧化物表面层,可以有效防止氧的进一步侵蚀。 这个氧化物表面层还具有一定的自愈能力,即使氧化层受损,也可以再次形成。
综上所述,铜镍合金材料通常用于室温至高温的温度范围内,也可用于 800°C 以上的高温环境。 它具有优良的耐高温性。 它具有优良的耐高温性和抗氧化性,即使在高温环境下也能保持良好的机械性能和化学稳定性。 为此,铜镍合金材料被广泛应用于航空航天、化工、电力等领域。
Cu-Ni 合金,也称为普通白铜、实心铜和镍,可以是无限的固溶体,因此铜镍合金在室温下的组织α单一固溶体。 Cu-Ni合金具有良好的导电性、导热性、良好的强度和良好的塑性,耐腐蚀性高,延展性高,色泽美丽,可深冲,用于装饰工艺品、电器产品、船舶仪器仪表等。 广泛应用于零部件、化工机械零部件、医疗器械等领域。 广泛应用于医疗设备等领域。 同时,铜镍合金也是一种重要的电阻和热电偶合金,铜镍合金还具有良好的耐海水腐蚀和耐海洋生物粘附性,广泛应用于造船、电力。 工业、海洋工程、船舶、海水管道系统、冷凝器等。 镍铂耐人工汗液、盐雾等介质腐蚀,塑料加工性能很强,因此在造粒加工性能方面也具有一定的优势。 因此,铜镍合金因其优异的性能而被广泛应用于许多领域。 我们将介绍制造 Cu-Ni 合金的方法。
Cao Zhongqiu et al. 采用电弧熔炼和机械合金化方法制备了 Cu-50N 和 Cu-70Ni(原子分数)合金,它们的粒度和镍含量分别变化很大。 电弧熔炼的Cu-Ni合金用氩气保护,纯金属原料在电弧炉中反复熔化,无需自耗,然后真空退火(24小时)去除应力,可获得50μm~100μm的粒度。 生产纳米晶 Cu-Ni 合金的机械合金化工艺主要包括球磨和热压。 具体操作步骤:将粒径小于99.99μm的纯铜粉与纯镍粉(质量分数≥100%)按比例混合,送入球磨机用QR-1SP行星式球磨机,以氩气为保护剂。 防止样品氧化的气体。 为避免过热,球磨机每研磨 1 小时后必须停机 30 分钟,球磨机研磨总共需要 60 小时。 最后,将粉碎后的粉末放入φ20mm石墨模具中,置于0.06Pa的真空炉中,在750°C和60MPa的压力下保持10分钟,然后在炉中冷却和真空退火。 当比较两者在 800°C 气氛中的氧化行为时,发现机械合金化法对 Cu-50Ni 合金的氧化速率比电弧熔炼法更快。 尽管如此,Cu-70Ni 合金的情况恰恰相反。
由于铜和镍的熔点差异较大,采用熔融法生产铜镍合金会引起树枝状偏析现象,不利于材料的机械性能、耐腐蚀性和工艺性能。 为了进行去除,需要通过退火过程的扩散来补充生成。 金属粉末的共渗过程可以有效减少树枝状偏析现象。
Song Yuqiang et al. 研究了不同制备工艺条件下Cu-Ni合金的结构和性能特征,制备工艺参数包括粉末粒度、混合方式和时间、压制压力和速度、二次温压和温压温度、烧结温度和保持性。 根据不同的工艺参数,采用扩散退火工艺生产Cu-Ni合金,可有效减少枝晶的偏析。 根据所选的工艺参数,试样制备过程分为 30 种类型。 第二种是混合-冷压-烧结-冷却-烧结体。 第十二个是混合-初级冷压-次温压-冷却-烧结-冷却-烧结体。 根据预先设定的工艺条件,取出纯铜粉、纯镍粉混合,放入研磨机进行研磨,然后由压力机上的 WE-XNUMXB 液压万能实验机放入无保护气氛条件下。 在 SXXNUMX-XNUMX 箱式电阻炉烧结中,烧结温度和保温时间发生变化。 烧结温度取决于 Cu-Ni 合金的相图。
液相还原法具有操作简便、易粉化、易于控制粉末粒径等优点,因此研究了在分子水平上实现混合液相还原法制备纳米粉体的反应组分。 Zhu Ximing et al. 首次将液相还原法应用于制备纳米级 Cu-Ni 合金。 使用的主要试剂(均为分析纯度):NiSO4-6H2是的; 铜化硅4-5H2是的; N2H4-H2是的; PVP; 钠4; 中文3中文2是的; 中文3COCH3。 制备过程:将试剂 PVP 放入 NiSO 的混合溶液中4-6H2O 和 CuSO4-5H2O,然后加入络合剂,得到反应液。 最后,加入肼溶液和硼氢化钠。 反应结束时,用乙醇、丙酮洗涤,分离,室温干燥即得产品。
成型是压力成型中最常见的方法之一,可用于制备各种材料系统。 但是,这种方法的应用仍然存在一些缺点。 例如,产品的尺寸和形状是有限的,这很容易出现成分分离和其他缺陷。 Cu-10Ni合金生产方法:首先将Cu粉和Ni粉以9:1的质量比混合,然后用标准拉伸模具在400MPa的压制压力下成型。 坯料可以在管式炉的氢气气氛下烧结,以生产 Cu-XNUMXNi 合金样品。
金属注射成型可以生产高密度、高精度和形状复杂的结构件,并可直接批量生产。 因此,将注射成型技术应用于铜基合金的制备和零件的生产是一种高性能、高效率和低成本的生产途径。 然而,TORRALBA 等人在对高速钢的研究中发现,注射成型合金的烧结工艺比传统的成型合金更复杂,烧结尺寸收缩率更大,需要严格控制工艺。
生产Cu-10Ni合金的注射成型方法:在Cu、Ni混合粉末中加入油基聚合物粘结剂,粘结剂成分包括石蜡、聚丙烯、花生油、蓖麻油,粉末填充率为10%(体积分数)。 在混合机上的磨浆机中在 57 °C 下加工 160 小时,可产生注塑成型的进料。 在BOY3T50注射成型机的注射成型中,可获得标准拉伸试样坯料,注射温度2°C,注射压力150MPa-70MPa。 在二氯甲烷中,在溶剂脱脂中,可以通过脱脂温度为 90°C、溶剂脱脂、加热脱脂的 40 步脱脂方法,通过加热脱脂去除残留的粘合剂。 最后,Cu-XNUMXNi 合金样品在氢气气氛下烧结。
我们分析了铜镍合金的可焊性、焊接过程中可能出现的缺陷以及工艺可焊性的焊接难点,总结了手工钨极氩弧焊 (GTAW) 和电极电弧焊 (SMAW) 的焊接技术和参数。 铜镍合金的焊接与实际焊接工艺相结合。 采用铜镍合金 (UNS C70600) 手工钨极电弧焊 (GTAW) 和电极电弧焊 (SMAW) 工艺评价试验,验证焊接技术和焊接工艺参数的合理性和适用性,并进行总结以获得高质量。 高品质 Cu-Ni 合金焊接配件。
总结了获得高质量 Cu-Ni 合金焊接接头的焊接注意事项。
可焊性 可焊性
是指在特定焊接过程中使用金属材料时,表示焊接接头好的难度的焊接方法、焊接材料、焊接规格和焊接结构几何形状等条件。 可分为工艺可焊性和可焊性使用。 铜镍合金容易发生淬火,因为镍在铜中的固溶体中可以不受限制,具有单一的 α 相结构,并且在加热和冷却过程中没有相变,并且在焊接前不需要预热。 它具有很高的塑性和韧性,不易发生冷裂。 一般来说,铜镍合金的焊接性相对较好,但也存在一些缺点。
焊接难点分析
(1)由于线膨胀系数高,焊接变形易,焊接应力大。
(2) 焊接接头易发生热裂纹。
(3)由于铜镍合金的导热系数大,焊缝的冷却速度过大,焊缝容易产生气孔,主要产生氢致气孔和氧化反应气孔。
(4) 焊接过程中容易发生热脆和晶体裂纹。
焊接方法 考虑到现场施工情况和焊接质量要求,采用手工
钨氩弧焊 (GTAW) 和手工电极电弧焊 (SMAW)。
焊接材料的选择 (1) 焊丝和焊条的选择 根据以上对铜镍合金焊接性的分析,铜镍合金本身不含脱氧元素,为了避免气孔的产生,
通常选择含有痕量 Si、P、Ti 等的那些。 脱氧剂焊接耗材。
(2) 保护气体
从经济角度来看,采用纯氩保护的钨极氩弧焊 (GTAW) 来确保焊接质量,避免焊接气孔。 如果需要增加保护气体的渗透性,增加焊接深度,可以加入适量的氮气。 在本文中,选择了氩气。
焊接工艺
(1) 焊接准备
铜镍合金的润湿性较差,因此建议在一侧使用 30~35° 的斜角。 铜镍合金的屈服强度相对较低,线膨胀系数大,因此焊接时会出现较大的横向收缩变形,在简单焊接中可能会缩小装配间隙或为零。 通过双面焊接进行双面成型更加困难。 因此,焊接前必须确保足够的装配间隙。 如有必要,可以使用定位块来固定设备中的间隙。 建议装配间隙为 3~4mm。
(2)位置焊
位置焊丝应与使用的正式焊丝相同,位置焊缝的厚度和数量应尽可能小。 位置焊缝不得超过主焊缝的厚度,不会观察到焊接缺陷。 打底焊要求临时焊缝完全熔化。
3) 底部焊接
打底焊采用 GTAW,焊接采用尽可能小的规格。 打底焊前,应先将管后部充满氩气,使管内氧含量小于0.5%。 焊接过程中不要让气孔或焊缝氧化。 在焊接过程中,当背焊不受电弧影响时,在停止背保护之前。 大口径管材的打底焊采用对称打底方法,以避免变形(打底焊顺序见图 1)。 可以使用较小直径的管道以及填充焊,并且可以以一致的焊接顺序进行填充焊(填充焊顺序见图 1)。
图 1 焊接顺序图
对于较大直径的管道,9 人可以同时使用 6 点和 9 点对称焊接。 在 6 点开始电弧后,先在电弧开始时对电弧进行略微预热,然后焊接填充丝。 焊接。 填充丝往复运动,间歇性地泵入熔池前面的熔池电弧区域,然后滴入熔池。 线材的进给速度应该是恒定的,而不是快和慢的。 从 XNUMX 点开始的电弧用于线法,即从下方填充线材,由于背面焊接的位置,再加上铜水运动容易,润湿性差,根部容易凹陷。 在电弧热的帮助下使用斜面会熔化电线。 当将电弧闭合到焊缝边缘时,应减小焊枪与焊缝之间的角度,以便电弧热集中在焊丝上,并增加溶解以填充电弧坑的焊丝量。 停止电弧后,延迟约 10 秒切断氩气,以防止熔池在高温下氧化。 焊接金具时,首先要检查弧坑的焊接质量,确保焊缝中没有氧化膜或其他缺陷。 起弧时,位于弧坑右侧15~20mm处,缓慢移动,待弧坑缓慢熔化形成熔池后,继续填料焊接。
4) 填充焊
填充焊接程序如图 1 所示。 为避免烧毁打底焊槽,建议采用手工焊条电弧焊后,氩弧层厚度达到3~4mm。 对于手工电极电弧焊,根据电极的磁通特性,选择直流反接,以增加电弧的稳定性。 焊接工艺为短弧焊,焊接路径窄,即焊缝宽度不易超过芯径的3倍,焊缝厚度不易超过3mm,故应按如下方式使用: 为了达到良好的保护效果,电极的角度应尽量保持在 80~90°。 在焊接下一层焊接之前,应使用不锈钢丝、铜丝刷或铝基砂轮仔细清洁表面的氧化膜、飞溅物、焊渣和其他影响焊接通道质量的杂质。 焊接。
由于铜镍合金强度低,较软,使用砂轮容易产生致密缺陷,难以判断缺陷和消除缺陷,因此在厚壁管道的焊接中,焊缝的厚度必须是焊缝的厚度,经过无损检测后达到适当的位置,以保证焊缝的质量。 分割并消除焊缝中的缺陷。
UNS C70600 焊接工艺评估
基材 用于工艺评估的基材是 UNS C70600 (Φ88.9×7.62)。 UNS C70600 (Cu90-Ni10) 是属于 ASME 的 PNO.10 的代表性 ωNi34% 铜镍合金。
焊接材料
根据 UNS C70600 的化学成分,使用 ECuNi-B(电极)和 ERCuNi(金属丝)。
焊接工艺参数
工艺评价工艺参数如表 3 所示。
表 3 焊接工艺参数
图层/通道 | 衬垫 1/1 | 填充 2/2 | 填充 3/3 | 7-10 | |
焊接方法 | 加陶 | 加陶 | SMAW | SMAW | |
填充金属 | 类别 | 埃尔库尼 | 埃尔库尼 | ECuNi-B 型 | ECuNi-B 型 |
直径 (mm) | 2 | 2 | 3.2 | 3.2 | |
电气特性 | 类型和极性 | DCEN | DCEN | DCEP 公司 | DCEP 公司 |
电流/A | 100-120 | 120-140 | 80-115 | 80-110 | |
电压/V | 11-14 | 11-15 | 22-25 | 22-25 | |
气体流量/L/min | 前面 | 15-25 | 15-25 | / | / |
返回 | 15-25 | 15-25 | / | / | |
焊接速度/cm/min | 5-7 | 6-8 | 7-10 | 7-10 |
机械性能测试 G
按GB 50236的要求对焊缝进行拉伸和弯曲试验,按标准要求弯曲232°后,按GB/T2010-180对反弯和后弯试件进行检查,无裂纹。 常温拉伸后,试件在熔合丝和基体处断裂,拉伸强度分别大于基体,分别为 325MPa 和 335MPa,满足标准要求。
由于铜作为有色金属的特殊性能,通常的焊接方法一般是气焊,手工钨氩弧焊和电极电弧焊的应用范围较小,再加上其独特的焊接性,存在焊接困难。 为保证焊接质量,有以下建议:
我们培训通过有色金属焊接能力和资格考试的焊接技术人员。
焊接前,应仔细清洁焊缝周围区域,去除氧化膜、水、油和其他杂质。
氩弧焊时,严格控制保护气体的流速。
进行电极电弧焊时,应严格控制电极的烘烤,焊接时,应将电极放在绝缘桶中携带。
在电弧焊中,禁止过快地落渣,因为它可以防止焊接通道过热和氧化产生气孔。
采用短弧焊,焊接路径窄,每层熔融金属的厚度不应大于3mm。
通过白铜焊接性和工艺测试分析,得出以下结论:
白铜的焊接性好,焊接前不需要预热,但可以在150°C下预热,以改善铜水的流动性和焊缝形状。
焊接白铜时,容易形成气孔,容易发生热裂纹和变形。
针对白铜的焊接性,通过检测制定了合理的焊接工艺参数和预防措施,通过保证焊前焊缝环境的清洁度,严格遵守工艺规则,控制保护气体的流动,进行烘烤,防止气孔、热裂纹和焊接变形。 它控制焊条的温度以及单层焊缝的厚度。
按GB 50236进行加工评价试验,对UNS C70600 Φ88.9×7.92的试样进行X射线检查,焊缝质量等级为II级以上。 拉伸和弯曲测试已通过,表明手动钨-氩-电弧焊 (GTAW) 和手动电极电弧焊 (SMAW) 工艺是可行的。
白铜铝 BAl2-3 可以进行热处理和强化。 在 900°C 下固溶后,50% 冷轧。 在550°C老化后,强度达到800~1000MPa,但在固溶态下,仅为250~350MPa。
由于白铜锭中的晶界偏析强烈,因此需要均质退火。 白铜均质退火系统如下:
B19、B30,温度 100-1050°C,时间 3-4 小时。
BMn3-12,温度 830-870°C,时间 2-3 小时。
BMn40-1.5,温度1050-1150°C,时间3-4小时。
BZn15-20,温度 940-970°C,时间 2-3 小时。
白铜的各种热处理工艺对其性能有重大影响。 精密仪器中使用的 BMn3-12 需要去退火以稳定电阻值。
BMn40-1.5 在高温下使用时,应在 750~850 °C 的高温下短时间进行退火、水冷或风冷。
白铜锌 BZn15-20 用于制造弹性部件,可在 325-375°C 的低温下退火。
随着白铜加工零件的有效板厚 (mm) 变薄,应适当降低白铜加工零件的中间退火温度 (°C),如下所示。
B19、B25 型
750〜780°C(>5mm)、700〜750°C(15mm)。
620〜700°C(0.5〜1mm)、530〜620°C(<0.5mm)。
BZn15-20 bmN3-12
700~750°C (5mm >), 5~680°C (730~1mm)
600〜700°C(0.5〜1mm)、520〜600°C(<0.5mm)。
巴利L6-1.5、巴利L13-3
700〜750°C(>5mm)、700〜730°C(1〜5mm)。
580〜700°C(0.5〜1mm)、550〜600°C(<0.5mm)。
BMn40-1.5
800-850°C (>5mm)、750-800°C (1-5mm);
600〜750°C(0.5〜1mm)、550〜600°C(<0.5mm)。
成品铜杆和铜丝的退火温度还取决于退火前“半硬和软”的不同状态,如下所示。
BZn15-20 系列
棒状,400~420°C时半刚性,650~700°C时软质。
线材 Φ0.3~Φ6.0,软 650~700°C。
BMn3-12
线材 Φ0.3~Φ6.0,软 500~540°C。
BMn40-1.5
线材 Φ0.3~Φ0.8,软 670~680°C;
线材 Φ0.85~Φ2.0,软 690~700°C;
线材 Φ2.1~Φ6.0,软 710~730°C。
铜镍合金和镍铜合金有什么区别?
人们常常误以为铜镍合金和镍铜合金是同一种材料,但实际上,它们在一定程度上具有不同的化学成分、机械性能和应用场景。
化学成分的
差异铜镍合金中铜镍的比例通常为90/10~70/30,并含有微量的铁、锰、钴等元素,具有良好的耐腐蚀性、导电性和强度。 而镍铜合金一般具有60%以上的镍含量和不超过40%的铜含量,具有较好的耐高温性和抗氧化性。
因此,铜镍合金常用于海洋工程、核设备、化工设备等制造领域。 相比之下,镍铜合金通常用于制造飞机发动机、燃气轮机和其他高温高压设备。
机械性能的
差异 铜镍合金具有较高的延展性和韧性,良好的耐腐蚀性,能适应多种环境应用。 另一方面,镍铜合金具有良好的硬度、强度和抗疲劳性,适用于高温、高压和腐蚀性环境。
因此,在选择合适的材料时,应根据实际应用场景和机械性能要求进行选择。
不同的
应用场景 铜镍合金常应用于船舶、海洋工程、化工设备、金属装饰等领域。 例如,铜镍管通常用于海水淡化、海底石油、天然气开采和其他海洋工程领域。
镍铜合金用于航空、航天、石化等高温高压设备领域,而镍基合金常用于制造飞机发动机、燃气轮机等高温高压设备。 装置。
结论 铜镍合金 镍和铜合金在化学成分、机械性能和应用场景方面存在一定程度的差异。 在实际应用中,应根据具体的应用场景和机械性能要求进行选择,以达到最佳性能和效果。