铜管钎焊原理及铜管开裂

{一}、铜管钎焊原理
薄壁铜棒在国内建筑工程中的应用已有二十余年的发展历史，与薄壁铜管同步发展的钎焊连接技术也日益完善，钎焊连接用的各类管件也由依赖，发展到目前不了相应的国标与行标的管件产品标准，全部实现了国产化，并已具有了的加工出口的能力，向国标市场供应管件产品，为国内薄壁铜管的钎焊连接在建筑工程中的广泛应用，提供了坚实的物质基础。薄壁铜管的连接，较难实施对接熔焊，较简易的连接方法是搭接钎焊，而铜管与其他金属管道相比，其钎焊的焊接性是较好的，既可实施低温的软焊接，又可实施高温的硬焊接，能选用的钎料种类很多，且钎焊工艺优良，操作简便。因此，钎焊连接方法成了薄壁铜管连接的主要手段。薄壁铜管钎焊，虽有许多种钎料可供选用，但考虑到建筑给水管道的卫生要求，以及实际施工的方便，目前薄壁铜管应用较成熟的钎焊方法为:采用铜磷钎料或低铜磷钎料的铜磷硬焊接，以及小口径铜管采用无铅锡钎料或无铅锡银钎料的锡软钎焊两种，为了便于对薄壁铜管的钎焊连接有一较的了解，现将铜管的钎焊连接方法钎焊是利用熔点比母材低的钎料和母材一起加热，在母材不熔化的情况下，钎料熔化后润湿并填充进两母材连接处的缝隙，形成钎焊缝，在缝隙中，钎料和母材之间相互溶解和扩散，从而牢固的结合。铜管的钎焊就是将铜管、铜管件与熔点比铜低的铜磷钎料或锡钎料一起加热，在铜管、铜管件不熔化的情况下，加热到钎料熔化，然后使熔化的钎料填充进承插口的缝隙中，冷却结晶形成钎焊缝，成为牢固的接头。铜管钎焊时，承插口的间隙是较小的，钎料需通过毛细管作用才能进入钎缝间隙，而毛细管作用只能在液体钎料能润湿铜表面时才形成，否则液体钎料会在表面张力作用下，团聚成球状，即形成不润湿现象。因此液体钎料对铜表面的润湿是钎料能否流人钎缝和填满钎缝的关键。实践经验告知，影响钎料对铜表面润湿的因素，先是钎料的成分，其次是铜表面的物。现今采用的铜磷钎料与锡钎料对铜都具有相当好的润湿性，因此，铜表面的物是影响润湿的主要因素，铜表面的物会妨碍钎料的原子与铜直接接触，使液体钎料对铜表面形成不润湿，因此铜管钎焊时，清铜管与铜管件钎焊面表面的物，包括钎焊过程中产生的物，才能使钎料对铜表面保持的润湿性，常用的方法是，钎焊前用机械方法将焊接面的物去除，然后再选用合适的钎剂来好清钎焊过程中产生的物。以上为铜管钎焊的简单原理，只要按钎焊原理的要求实施钎焊，铜管钎焊的质量是有的。事实证明，铜管的钎焊技术简单方便，稍有施工经验的施工人员，只要经短期的培训，就能掌握铜管的钎焊技能。
{二}、铜管开裂
焊接铜管的开裂主要集中在铜管涨管、扩口工序。开裂情况。在两器的生产中，铜管涨管、扩口是一个连续过程，往往复合到一个工序完成。引起铜管开裂的原因比较多，其主要原因如下：
①铜管本身质量的原因。铜管本身质量的原因可以分为外表面缺陷、内表面划伤、内表面等。铜管在涨管、扩口的冷加工变形中，表面受拉应力而伸长，当铜管外表面有伤痕时，铜管外表面承受不了表面拉应力，形成拉断现象，也就是我们看到的铜管外表面开裂。铜管内表面划伤造成的开裂机理与外表面有伤痕造成的开裂机理相似。铜管内表面有时，在涨管时由于铜管内表面的摩擦力与没有铜管内表面的摩擦力不等，造成相同长度的铜管下墩长度尺寸不一致，扩口时下墩量小的铜管伸出长度长，造成扩口过大而开裂。
②用户使用方面的原因。铜管在使用中，往往是盘管校直、切割定尺．切割常采用无屑切割。铜管热处理后表面比较软，在进行无屑切割时，当切刀不利或切割时下刀过大都会造成铜管缩口过大或毛刺过多，形成端口飞边、端口硬化，造成扩口时开裂。一个换热器由许多“Ｕ”型管组成，各“Ｕ”型管的长度及每个“ｕ”型管两个端头的长度的一致性要求非常高。当弯制“Ｕ”型管时，由于设备或调整的原因造成各“Ｕ”型管的长度及每个“ｕ”型管两个端头的长度差别过大（大于２ｍｍ），所以扩口时就会出现因端口过长铜管伸出长度过长而造成扩口过大而开裂。