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摘 要：本论文主要是通过对高频焊接在不同焊接频率（高频焊接的温度高低取决于电流频率）下铜管与管接头焊接的实验,并在不同冷却条件下取得实验样品；对相应样品进行解剖,在400倍焦距的显微镜下做金相组织的研究分析,得出高频焊焊接质量与焊接频率、焊接时间和冷却条件之间微妙的关系,从中取最优高频焊焊接工艺方案,固化成高频焊焊接工艺作业指导书用于指导生产.结合研究结果,可以进一步规范管接头高频焊焊接工艺,减少甚至杜绝因高频焊焊接工艺不良造成管接头腐蚀泄漏,同时也巩固前期推进高频焊接工艺已达效率提升的目的.
关 键 词：高频焊管接头工艺
中图分类号：TG4文献标识码：A文章编号：1672-3791（2014）05（b）-0090-05
1测试方案
1.1取样
本次分析主要以管接头GJT-B09为主,随机抽样来料管接头20件,市场外退泄漏管接头5件,按表1进行分组.
1.2制样
根据经验,目前高频焊接功率在1000～1600W之间进行取值,本试验高频焊接功率取值1050W、1350W、1400W、1550W,在此功率下焊接温度控制在750℃～1100℃之间；焊接时间根据频率进行调定；冷却方式有水冷（在水中冷却）、空冷（在空气中冷却）两种.
具体实验方式如表2所示.
按照表2进行焊接,根据焊接效果选取制样,成品如图1所示,将样品进行区分,作相应的保护,待金相分析.
1.3测试方法
管接头高频焊焊接受力主要集中在横截面、纵截面（以下称横面、纵面）,将焊接好的管接头用线割解剖研磨如图1所示,分别在横面、纵面上任意取3个点,用400×显微镜进行金相分析.
2实验结果
根据高频焊焊接管接头状况,挑选2#、4#、6#、9#、11#、13#、14#样品按照图示位置切开,并研磨横面、纵面,如图2～10所示.
3实验分析
为得出最终的结论,将试验所得的金相照片进行比对、分析,在管接头未经过任何加工的时候,其金相分布较为均匀,而且比例分布比较合理,见图11.
与加工（焊接）过后的管接头金相进行对比,当焊机功率增大的时候（焊接温度提高、焊接时间减短）,即：焊接过程中,焊接问题突然提高,部分金属原子来不及扩散,使得原子与原子之间进行激烈碰撞,熔合为一体,导致管接头内部金相逐渐变得扁平化、细长化,各相均连接在一起；在1350W的时候,金相可以看出,α相的数量明显多于β相；到了1400W时,各项均在增大,β相的增大幅度大于α相增大的幅度,比例趋于平衡；到1550W之后,β相基本连成一片,且占的面积较大；如图12所示.
3.1水冷与空冷的比对
由图13可见,直接水冷会导致大面积的β相出现,而且极不规则,主要是由于当材料处于高温状态的时候,内部的金属原子在移动,突然的冷却,导致活动原子活动骤然停止,所以呈现出不规则的状态,处于该状态下的接头内部应力较大,容易产生开裂、泄露等不良；而先空冷10s再水冷,与放置空气中冷却至常温的金相基本一致.
3.2手工焊接与高频焊接的对比
由图14可见,手工焊接是传统的焊接方法,而我司目前使用的是1350W高频焊接,由金相图可见,手工焊接的金相较繁杂,主要是手工焊接的时候,接头各个部位的受热不一致,导致有些地方金相发生变化,某些地方保持原来的状态；而高频焊接出来的产品的金相基本一致,受热较均匀,一致性较好.
4实验结论
（1）当温度骤然温度骤然升高的时候,内部金相均变大,温度越高β相的增大幅度大于α相增大的幅度.
（2）焊接完后直接水冷会导致内部的金相极不规则,且内部应力较大,易产生开裂、泄露等的不良显现,后面一种情况内部金相相对较规则.日本东芝专家对日本东芝泄露的管接头进行分析,也得出相应的结论.
由此可见,在控制好高频焊焊接工艺的前提下,推广高频焊焊接工艺不单可以提高生产效率,而且可以保证焊接一致性,提高产品质量.
5整改措施
综合考虑产品的质量、一致性及效率方面的问题,目前仍需要使用高频焊接,但必须将高频焊接方法变成可控的焊接方法,在一些关键的参数上必须作出规定,及部分检测手段也应该相应的提高,具体方案如下：
（1）全面分析现有高频焊焊机的特性,规范设置合理的焊接电流、焊接时间.
（2）完善高频焊焊接工艺作业指导书,强调焊接要点和冷却时间规范.
（3）编制管接头高频焊焊接工艺稽查表,不定期对高频焊工艺纪律、焊接质量进行稽查.
（4）管接头来料检增加金相组织检测项目,指定管接头棒料供应商并连同来料日期标记在管接头成品上.
6结语
通过对管接头高频焊接的研究,找出影响焊接的相关因素和具体的解决方案,从而提高高频焊接质量和效率.本文主要通过实际方案分析,从焊接频率、焊接时间和冷却条件之间的联系进行分析,将焊接工艺作业指导应用在实际生产中,在实际中发现问题,解决问题,选择最优的高频焊接工艺方法,为高频焊接创造更多的有利的发展条件,提高高频焊接工艺技术,这对于高频焊接工艺的发展具有十分重要的意义.