止水銅片 紫銅止水片凝固現(xiàn)象和組織 1.純銅的鑄錠組 從低倍組織可知,鑄錠邊部為柱狀晶,中部則為較粗的等軸晶。實(shí)際上,當(dāng)鑄錠時(shí)冷卻強(qiáng)度足夠大或鑄錠尺寸較小的情況下,整個(gè)鑄錠可能全由柱狀晶組成。止水銅片紫銅止水片其他銅合金的低倍組織均具有與此相同的特點(diǎn)。從顯微組織觀察可知,晶粒內(nèi)部無(wú)明顯特征,晶界較細(xì),與一般單相合金的平衡結(jié)晶組織無(wú)異。 2.單相銅合金的鑄錠組織特征 銅合金的凝固過程為非平衡過程,所以其鑄錠組織一般偏離平衡態(tài)。下面以勻晶、包晶及共晶二元系合金為例說明。 勻晶系相圖及某合金凝固時(shí)可能的非平衡固相線軌跡。 合金過冷至T1溫度時(shí)開始凝固,首先析出的固相成分為a1,液相成分則為L(zhǎng)1。繼續(xù)冷至T2紫銅止水片溫度時(shí),析出的固相成分應(yīng)為a2,與之平衡的液相成分改變?yōu)長(zhǎng)2。a2將覆蓋在先析出的a1上,若能達(dá)到平衡條件,a1的成分也會(huì)逐漸改變成a2,以達(dá)到T2紫銅止水片下的平衡態(tài)。但實(shí)際上,固態(tài)的擴(kuò)散速率遠(yuǎn)小于液態(tài)的擴(kuò)散速率,當(dāng)剩余液相的成分均勻達(dá)到L2時(shí),固相a中的成分仍為不均勻的,它們的平均成分可用a2表示。顯然,a2中的B原子濃度小于a2中B原子濃度。同理,當(dāng)溫度降至T3及T4時(shí),其a相的平均成分可用表示a3及a4。在此圖中a4即表示x合金的成分。說明x合金在非平衡凝固的條件下T4溫度下凝固完畢,較之平衡凝固的固相點(diǎn)溫度降低了T3-T4。a1-a4表示的線稱非平衡的固相線,非平衡固相線相對(duì)于平衡固相線的偏離與凝固時(shí)的冷卻速率有關(guān),冷卻速率愈大,偏離愈大。 由于先后凝固的固相在成分上的差異,不同成分固相受侵蝕程度將不同,因而在我們觀察合金的顯微組織時(shí)就會(huì)觀察到典型的枝晶組織,枝晶臂的成分與枝晶同胞間的成分(B組元含量高)不同,因而顯示出不同的顏色。這種因非平衡凝固(結(jié)晶)導(dǎo)致的晶粒內(nèi)成分不均勻的現(xiàn)象稱晶內(nèi)偏析或枝晶偏析。紫銅止水片Cu-Ni合金鑄造后的顯微組織,白色枝干含鎳較高,周圍黑色部分含銅較高,但均為銅鎳a固溶體。 一包晶系相圖和某合金凝固時(shí)可能的非平衡固相線軌跡。與勻晶系合金類似,a1-a4表示x合金凝固時(shí)固相(a)平均成分的走向,即非平衡固相線。x合金按平衡態(tài)凝固時(shí),固相點(diǎn)溫度應(yīng)為T3,凝固完畢應(yīng)為a單相 固溶體晶粒。但在非平衡凝固的情況下,x合紫銅止水片Cu30Ni合金鑄造顯微金冷至T4溫度時(shí),剩余的液相L4將與部分固相a4發(fā)生包晶反應(yīng),即a4+L4→B,完成 的凝固過程,因此該合金的 凝固溫度為T4,并產(chǎn)生了一種通過包晶反應(yīng)而得到的新相B。此種B相為非平衡相,因?yàn)榘雌胶鈶B(tài),該相在x合金中是不存在的。

止水銅片紫銅止水焊接，通常采用搭接焊的方式，止水銅片一般搭接長(zhǎng)度不小于20mm，而焊接采用的焊條對(duì)焊接的工藝會(huì)有一定的影響。采用母材剪條焊接時(shí)，由于同時(shí)紫銅材料，熔點(diǎn)高，止水的厚度都小于2毫米，火焰功率小則紫銅板不熔化，火焰功率大則紫銅板容易被燒穿，極難操作掌握。使用H01-12型焊槍，1毫米厚的銅板用2號(hào)嘴，2毫米的銅板用4號(hào)、5號(hào)嘴。采用中性焰將紫銅板接縫處加熱至表面熔化，似汗珠出現(xiàn)時(shí)，加入焊條同時(shí)熔化，逐步前移，由于焊接過程中銅板容易被氧化，形成氧化亞銅對(duì)焊縫產(chǎn)生危害，所以要不斷的用焊條粘上硼砂加入焊縫中。 采用黃銅焊條焊接時(shí)，由于黃銅焊條熔點(diǎn)較低，母材不需熔化，屬于硬釬焊，所以操作簡(jiǎn)單點(diǎn)，將銅止水加熱至亮紅色，900℃-1000℃時(shí)，加入黃銅焊條，使熔化的黃銅焊條，將上下紫銅止水的邊沿粘接牢固，焊接完成后，將焊縫加熱后用冷水急冷，可以提高焊接接頭的塑性和韌性，通常叫水韌處理。 將止水跟前的鋼筋安裝一根，用鉛絲將止水頂部固定于鋼筋上，以防止被風(fēng)吹倒。焊接完成后，待焊縫冷卻下來(lái)，用毛刷將紫銅止水帶的單面刷上煤油，檢查是否有滲漏現(xiàn)象，如有滲漏現(xiàn)象則馬上補(bǔ)焊。 但是前者是傳統(tǒng)焊法，是 性接頭，不可分開，而后者屬于釬焊，用火焰燒烤則可將母材分開，預(yù)埋進(jìn)大壩之后，他的抗拉次數(shù)肯定不及前者，即折疊次數(shù)肯定小于前者。另鋼筋窄間隙焊方面，鋼筋搭接焊規(guī)定焊縫長(zhǎng)度為10倍d，即10倍于鋼筋的直徑，而鋼筋窄間隙焊縫卻只有1倍于鋼筋直徑，又采用同樣的焊接材料，同樣的焊接設(shè)備，沒有給焊縫添加任何合金元素，因此在做強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)沒鋼筋接頭被從焊縫處拉斷，雖然強(qiáng)度達(dá)到要求，但還是從焊縫處拉斷。實(shí)驗(yàn)室的師傅說：焊縫不合格的，從試驗(yàn)角度分析，應(yīng)該是母材拉斷而焊縫不斷才認(rèn)為合格。本人認(rèn)為那不可能，因?yàn)殇摻钫g隙焊是兩根鋼筋端部的焊接，焊接時(shí)采用小電流則鋼筋端部熔合不好，采用大電流施焊，焊縫始終處于過熱狀態(tài)，合金元素?zé)龘p嚴(yán)重，所以焊縫金屬機(jī)械性能肯定低于母材。