BZn15-24-1.5 铜合金凭借 15% 锌、24% 镍和 1.5% 锰的精准配比,在保持高耐蚀性的同时,其切削与焊接性能的独特性备受关注。
切削性能的优越性源于其微观结构。通过金相显微镜观察,该合金为均匀的单相固溶体,晶粒尺寸控制在 50-80μm,这种结构使切削过程中的材料分离更顺畅。在具体测试中,使用 WC-Co 硬质合金刀具(型号 CCMT09T304),以 200m/min 的切削速度、0.2mm/r 的进给量加工时,切削力稳定在 180-200N,比加工 BZn18-26 铜合金低 15%。某精密仪器厂的实践表明,加工相同规格的法兰零件,该合金的刀具磨损量仅为黄铜的 60%,每把刀具可加工 500 件产品,而黄铜只能加工 300 件。
更重要的是其加工表面质量。3D 轮廓仪检测显示,切削后的表面粗糙度可控制在 Ra1.6μm 以内,且无明显毛刺,这减少了后续打磨工序。在自动车床加工中,由于断屑性能优异(切屑卷曲半径约 10mm),无需人工清理,生产效率提升 25%。
焊接工艺需攻克热裂纹和晶间腐蚀难题。TIG 焊实验中,采用纯镍焊丝(ERNi-1,直径 1.6mm),保护气体为 99.99% 氩气(流量 15L/min),当焊接电流 80-100A、电弧电压 12-14V 时,焊缝成形美观。为避免过热,采用分段焊接法,每段长度不超过 50mm,层间温度严格控制在 250℃以下。
焊接接头的性能测试显示,抗拉强度达 420MPa(母材 460MPa),延伸率 18%。在 3.5% 氯化钠溶液中的电化学测试表明,焊缝区的自腐蚀电位为 - 0.32V,与母材(-0.30V)接近,腐蚀电流密度仅 0.08μA/cm²,说明耐腐蚀性能一致。某海水淡化厂的应用案例中,采用该工艺焊接的管道系统,运行 3 年后焊缝处无锈蚀痕迹,泄漏率为零。
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