铜及铜合金的焊接特点.doc

铜及铜合金的焊接性分析1.难熔合及易变形焊接纯铜及铜合金时，如果采用的焊接参数与焊接低碳钢差不多，母材散热太快，填充金属与母材不能很好地熔合，焊后变形也较严重，这与铜的热导率、线胀系数和收缩率有关铜的热导率大，20摄氏度时铜的热导率比铁大7倍多，1000摄氏度时大11倍多，焊接时热量迅速从加热区传导出去，焊接区难以达到熔化温度，使母材与填充金属很难熔合铜在熔化温度时的表面张力比铁小1/3，而流动性比铁大1~倍，表面成形能力差铜的线胀系数大15%，凝固时的收缩率比铁大1倍以上，再加上铜的导热能力强，使焊接热影响区加宽，焊接时如被焊工件刚度低，又无防止变形的措施，很容易产生较大变形因此，焊接时必须采用功率大、热量集中的热源，并采取预热措施，不允许采用悬空单面焊接，单面焊时，反面必须加垫板或成形装置2.易产生热裂纹为了防止热裂纹的产生，焊接铜及铜合金时可采取以下一些治金措施1）必须严格限制焊件和焊接材料的氧、铅、铋、硫等有害元素的含量2）通过焊丝加入硅、锰、碳、磷等合金元素增强对焊缝的脱氧能力3） 选用能获得双相组织的焊丝，使焊缝晶粒细化、晶界增长，使易熔共晶分散，不连续4） 焊接时加强对熔池的保护，采用减小焊接应力的工艺措施，如选用热量集中的热源、焊前预热、选择合理的焊接顺序、焊后缓冷等。

3.易产生气孔气孔是铜及铜合金焊接时一个主要问题，只要在氩气中加入筒量的氢和水蒸气，焊缝即出现气孔，产生气孔的倾向比碳钢严重得多，原因如下：（1）铜的热导率比低碳钢高7倍以上，所以铜焊缝结晶很快，熔池易为氢所饱和而形成气泡，在凝固结晶很快的情况下，气泡不易析出，促使焊缝中形成气孔2）氢在铜中的溶解度随温度升高而增大，直到熔点时氢在铜中的溶解度达最高值，温度再提高，液态铜开始蒸发，氢的溶解度下降3）氩弧焊时氮也是形成气孔的原因，随着氩气中氮含量的增加，气孔数量随之上升铜及铜合金焊接时防止产生气孔的主要措施有：（1）防止焊缝金属吸收氢气及氧化，焊件表面在焊前应去油污、水分等，焊条、焊剂要烘干使用，焊丝表面不得有水分2）对焊缝加强脱氧，加入硅、铝、铁、锰等脱氧元素3）焊接时加强保护4）选择合适的焊接工艺参数，降低冷却速度，熔深不可过大4.焊接接头性能下降 焊接接头的抗拉强与母材接近，但由于存在合金元素的氧化及蒸发，有害杂质的侵入，焊缝金属和热影响区组织的粗大，再加上一些焊接缺陷等问题，使焊接接头的强度、塑性、导电性、耐腐蚀性等性能往往低于母材改善和防止的办法是选择合适的焊接材料，严格控制工艺参数，有可能时要作焊后热处理。

5.析出有害气体多焊接铜及铜合金时，焊接区常产生 Mn 、Zn、Cu2O等有害气体，严重损害焊工的健康特别是在焊接黄铜时，焊接区因蒸发而产生的白雾状锌蒸气．对焊工身体的危害最大。