大型铜合金艺术铸造雕塑的焊接.pptx

1青铜1 1青铜配方青铜是以锡 硅 铝等其它金属元素为主要元素的铜合金 并以主要元素命名为锡青铜 硅青铜等 锡青铜不仅是使用最悠久的 金属材料 也是现代艺术铸造使用最广的艺术铸造材料 青铜的最大特点是铸造性能好 并具有很好的耐腐蚀性能与着色性能 同时还具有良好的力学 性能 现代巨型青铜雕塑大多采用美国C90300锡青铜配方 其合金成分为锡7 5 9 0 锌3 5 5 0 铜86 0 89 0 国内相应的牌号为ZCuSn8Zn4 1 2锡青铜配方焊接实例图1青铜巨型雕塑 钱王射潮 1 2 1 钱王射潮 青铜巨型雕塑介 绍 钱王射潮 巨型雕塑艺术工程起步于2006年 2007年10月正式开始放样制作 2008年9月安装结束 目前已成为钱塘江南岸江际线 上的标志性艺术景观 浑厚雄伟 气势磅礴 撼人心魄 1 2 2 钱王射潮 巨型雕塑焊接工艺 钱王射潮 巨型雕塑 分上下两部分 分别采用 泥型放大样 采用树脂砂型铸造和熔模精密铸造相结合的工艺 铸造铜合金配方为C90300锡青铜配方 在焊接组装方面 钱王射潮 巨型雕塑 一改大型雕塑普遍采用的制造工厂内先预装 安装现场再总装的制造工艺流程 而是直接把铸件型块运抵安装现场进行总装 在制造环节 把大型块分 成2平方米左右的型块铸造 这样就有效地减少了大型块铸造气隔 跑火 夹砂 浇不足等铸造缺陷 同时也有利于控制铸件的厚度 降低胀箱几率 这样就大大提高了铸件的成品率 并有利于运输 在每个型块上标注规范的定位线和中线 则更有利于现场安装 现场安装 普遍采用MIG焊接 焊 缝缝隙 3mm的打坡口 坡口形状为X或V形 坡口角度为60 坡口间隙为2 4mm 钝边2 4mm 焊缝间隙 3mm的 不打坡口 但要采用双面焊接 不能采用双面焊接的 且焊缝 4mm 打 V 形坡口 焊接工艺流程先外焊后里焊 里焊时先用钢丝 轮或砂布轮清除外焊面的残余焊剂 氧化物及其他夹杂物 方可施焊 易变形部分的焊接 采用间断焊接的工艺 即在施焊部位先焊50 100mm 等温度降低到80 200 时 锤击以消除应力 再施焊50 100mm 如此反复 规范的焊接工艺 确保了极高焊接质量 大大增强了巨雕 的安全性能 2白铜2 1白铜配方白铜的主要合金元素是镍 所以也称为镍白铜 如果再加入锌 锰等 则称为锌白铜 锰白铜等 白铜在室外大型 雕塑的应用较少 但由于其特殊的表面色泽 而广受欢迎 白铜配方目前普遍采用的是铜70 镍11 锡3 锌16 配方 2 2白铜配方 焊接实例白铜由于其合金的本身特性 焊接较为困难 大型巨型雕塑又必须保证一定焊接性能 以确保安全的力学性能需求 现以落成于深圳证券交易 所广场 高48m巨型白铜雕塑 龙盈乾坤 为例介绍白铜的焊接工艺 图2白铜巨型雕塑 龙盈乾坤 2 2 1巨型白铜雕塑 龙盈乾坤 介绍深 圳证券交易所广场是深圳市中心区的重要公共空间 2014年11月15日 龙盈乾坤 巨型白铜雕塑成功落成 雕塑以简约方正充满活力的现代 化建筑为背景 呈现出古典与现代 民族与世界 雄浑与细腻的协调呼应 是堪称经典的开放的 互动的空间艺术组合体 塑造 提升着深圳的城市人 文元素和人文定位 雕塑群由闻名中外的艺术家韩美林先生倾情创意设计 龙盈乾坤 巨型白铜雕塑以牛头为基 寓意开拓耕耘 坚韧不拔的精神 这也契合了深圳的城市精神主旋律 两条蛟龙腾空而起 组成庄重遒劲的龙门 寄托着护佑吉祥和祥瑞盈门的美好祝愿 顶部是羽翼飞扬的凤凰 昂首 盘旋 凌空傲视 象征着凤凰涅磐般的创新与追求 自强不息的奋斗与坚持 雕塑中间是中国传统的文化元素 包孕万物的太极图 体现出中国哲学 天人合一 的和谐与共融 这尊雕塑是目前全球最高的白铜雕塑 2 2 2巨型白铜雕塑 龙盈乾坤 焊接工艺白铜有较好的铸造工艺性能 中等的 造渣性 流动性和收缩性 但吸气性较强 浇注前需用Cu Mn 或Mn Cu Mg 或Mg 和Cu P脱氧 白铜有良好的焊接性能 容易 钎焊和进行各种型式的电阻焊 不含铅的白铜还能进行熔焊 具体到巨型白铜雕塑 龙盈乾坤 的焊接 主要采用氩弧焊和MIG焊为主 辅助氧气乙 炔气焊 氩弧焊接的起弧电流为100A 正常工作电流为180 210A 收弧电流为100A 一般适用于铸造壁板厚度为8 10mm 随着 铸造壁板厚度的增加或减少 要适当调整电流 焊接前要施焊的焊缝必须开坡口 坡口角度为50 如果焊接产生裂纹 裂纹两端必须打孔 并沿着裂纹打坡口 从中间往两端焊接 而且要采用间断焊和点焊 同时施焊的时间间隔不低于1 2分钟 如果焊接变形 须适 当加温进行整形 如果采用氧乙炔焊接 乙炔的气压须达到1 5MPa 氧气气压须达到0 5MPa 焊接材料的选择必须是同铸造壁板母材成分 一致的材料 一方面确保焊接强度 另一方面保证焊缝同周边母材色泽的一致性 由于大型雕塑均有内加固钢结构 铸铜壁板连接在钢结构上 为了防 止电位腐蚀 不能将铸造壁板直接焊接在钢结构上 需铸造同材质的连接件 焊接在壁板上 再用螺栓同钢结构连接在一起 这样才能保证安全性 3 结束语巨型大型青铜艺术工程是工程与艺术相结合的行业 普遍使用了铸造 钣金 焊接 表面处理等多种工艺技术 涉及金属材料 金属结构 建筑 机电工程等多门学科