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銅及其合金的獨特物理、化學功能,不同于鐵和鋁。由于焊接構件首要選用純銅和黃銅(銅鋅合金),因而。這里著重剖析這類銅的熔焊特色。
一,銅及其合金的焊接特色
(1)焊接時難熔合、易變形
銅及其合金的熱導率較高,其熱導率20℃時比鐵大7倍; 1000℃時比鐵大11倍。熱量傳導太快,焊接時易構成未焊透、未熔合,甚至無法焊接。即便選用熱量會集的熱源(氬弧焊、等離子焊等)也要預熱。銅的線脹系數和縮短率大(縮短率比鐵大一倍多)熱脹冷縮明顯。加上熱傳導快,焊縫熱影響區很寬,焊后變形大。若變形受阻,又產生較大的內應力。
(2)裂紋敏感性高
氧是銅中難以去除的雜質。它不僅在冶煉、軋制過程存在于銅中,而且焊接熔池中的微量氧也會與銅構成Cu2O,它與α銅構成的共品熔點為1064℃。 若銅中含Pb,它與銅構成的共晶為326℃。低熔共晶削弱了晶間結合力,使資料具有明顯的熱脆性。
在焊接高溫使資料強度、塑性大幅下降的過程中;在焊縫高速冷卻、凝結、縮短的較大內應力作用下;在焊件變形受阻的拘束狀況中,極易出現熱裂紋。此外,銅及其合金在加熱過程中不產生相變,焊縫和熱影響區晶粒長大傾向嚴峻,也加重熱裂紋的構成。
(3)氣孔敏感性高
銅及其合金熔焊時的氣孔傾向比低碳鋼嚴峻得多。這是由于:①焊縫結晶時,原溶于金屬中氫的過飽和程度比鋼大幾倍;②熔池中的Cu2O與H2或CO生成水蒸氣或CO2,氣泡;③銅的熱導率為鋼的7倍以上,如此高的冷速,H2、CO,及水蒸氣泡難以悉數逸出,而構成氣孔。
(4)焊接接頭的強度、塑性有所下降
銅及其合金在熔焊過程中合金元素的氧化、蒸發和燒損;雜質的滲人;低熔共晶存在對晶間的削弱;氣孔、夾渣及未焊透等缺陷以及焊縫及熱影響區粗晶等使焊接接頭的強度、塑性、耐蝕性及導電性下降。












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