1 铜及铜合金的分类
纯铜是紫红色,俗称紫铜。在纯铜的基础上加入不同的合金元素,可以成为不同性能的铜合金,常用的铜合金有黄铜、青铜及白铜等。
2 铜及铜合金的焊接性
铜及铜合金经辗压或拉伸成不同厚度的铜板及铜合金板,不同规格的管子或各种不同形状的材料,都可以用焊接的方法制成各种不同的
产品。铸造的铜及铜合金是通过模型直接浇铸成需要形状的部件或产品,焊接只用于修复或补焊。在焊接与补焊中易产生下列不良影响:
2.1 难熔合:铜及铜合金的导热性比钢好的多,
铜的导热系数是钢的7倍,大量的热被传导出去,母材难以象钢那样局部熔化,对厚大铜及铜合金材料的焊接应焊前预热,采用功率大,
热量集中的焊接方法进行焊接或补焊为宜。
2.2
易氧化:铜在常温时不易被氧化。但随着温度的升高,当超过300℃时,其氧化能力很快增大,当温度接近熔点时,其氧化能力最强,氧
化的结果生成氧化亚铜(Cu2O)。焊缝金属结晶时,氧化亚铜和铜形成低熔点(1064℃)结晶。分布在铜的晶界上,加上通过焊前预热,
并采用功率大,热量集中的焊接方法使被焊工件热影响区很宽,焊缝区域晶粒较粗大,从而大大降低了焊接接头的机械性能,所以铜的焊
接接头的性能一般低母材。
2.3 易产生气孔:铜导热性好,焊接熔池,比钢凝固速度快,液态熔池中气体上浮的时间短来不及逸出也会形成气孔。
2.4 易产生热裂纹:铜及铜合金焊接时在焊缝及熔合区易产生热裂纹。形成裂纹的主要原因:
2.4.1
铜及铜合金的线膨胀系数几乎比低碳钢大50%以上,由液态转变到固态时的收缩率也较大,对于刚性大的工件,焊接时会产生较大的内应力。
2.4.2 熔池结晶过程中,在晶界易形成低熔点的氧化亚铜-铜的共晶物(Cu+Cu2O)。
2.4.3 凝固金属中的过饱和氢向金属的显微缺陷中扩散,或者它们与偏析物(如Cu2O)及应生成的H2O在金属中造成很大的压力。
2.4.4 母材中的铋、铝等低熔点杂质在晶界上形成偏析。
2.4.5
施焊时,由于合金元素的氧化及蒸发、有害杂质的侵入,焊缝金属及热影响区组织的粗大、加上一些焊接缺陷等问题,使焊接接头的强度、
塑性、导电性、耐腐蚀性等往往低于母材所致。
3 焊接方法的选择
选择铜及铜合金的焊接方法,主要应考虑被焊工件的焊接性、焊件的材质、厚度、生产条件、空间位置及焊接质量要求。
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