利用自行研发的铜管钨极惰性气体保护自动焊接专机,对铜管相关焊接件开展焊接试验,优化焊接工艺,实现自动焊接,替代某企业原有的人工火焰钎焊工艺。这对于保证焊接接头质量及稳定性,提高给水铜管的焊接生产效率、降低生产成本,具有重要意义。开展了两种典型结构件填丝与不填丝TIG焊接工艺试验研究。两种典型结构件为Φ22.2×1.14mm TP2紫铜管与TP2管弯头(120°)插接和Φ22.2×1.14 mm TP2紫铜管与HPb59-1黄铜卡子(带坡口)插接。试验采用“定位焊-预热-分段焊接”的方法,综合考虑各参数对焊缝成形的影响,合理选取了焊接位置、铜管圆周分段角度、管子转速、焊接电流等参数,解决了薄壁铜管焊接易出现的接头未焊合、铜管烧穿、咬边等焊接缺陷,得到了成形良好、满足气密性要求的焊接接头。获得了用于定位焊、预热和分段焊接的工艺参数,优化了焊接工艺。通过焊接接头金相及显微硬度分析,比较了管-弯头填丝与不填丝TIG焊接的成形情况。结果表明,管-弯头填丝焊接时焊缝成形更加优良,焊缝更饱满、均匀、无明显气孔缺陷且焊接接头焊缝区硬度更高。无论是否填丝焊接,管-弯头焊接接头HAZ与焊缝区均发生晶粒粗化,组织均由α固溶体组成。比较了管-卡子填丝焊接与不填丝焊接时的焊缝成形效果。试验结果表明,填丝焊接有利于熔池的形成,消除了紫铜管烧穿、咬边等焊接缺陷;不填丝焊接因不易形成稳定熔池,焊接过程难以进行。管-卡子填丝焊接的焊缝区α相粗大,分布不均匀;黄铜侧HAZ晶粒呈树枝状分布,且硬度比黄铜母材略有升高。通过开展1.5mm厚TP2紫铜板与TP2紫铜板、TP2紫铜板与H65黄铜板对接焊接试验,间接评定管-弯头、管-卡子角接头的力学性能。拉伸试验结果表明,两种焊接接头拉伸性能优良,拉伸强度均达到190MPa,抗拉强度达到母材的82%以上;SEM断口呈现韧性断裂特征。弯曲试验结果表明,紫铜-紫铜焊接接头表现出良好的塑韧性,紫铜-黄铜焊接接头硬脆性较紫铜-紫铜焊接接头更加明显。