铜铜合金焊接工艺(2)
请简述铜合金焊接工艺要点。
请简述铜合金焊接工艺要点。
1. 哎呀呀，铜合金焊接工艺要点之一就是要把焊接的地方清理得干干净净呀！就像你要去见心爱的人，不得把自己收拾得整洁点嘛！比如焊接前把那些杂质、油污啥的都去掉，这样焊接效果才好哇。
2. 嘿，焊接电流和电压可得控制好哦，这就好比开车速度得适中一样，太快或太慢都不行呀！你看看，电流电压不恰当，那不就容易出问题嘛。
3. 哇塞，焊接的速度也很关键呀！不能太快像火箭一样，也不能太慢像蜗牛一样，得恰到好处才行呢！你想啊，如果太快了会怎样，太慢了又会怎样，是不是一下子就明白了。
4. 还有还有，焊接的角度也不能忽视呀！这不就跟你拍照摆姿势似的，角度对了效果就好呀！得找到那个合适的角度来进行焊接哦。
5. 哎呀呀，焊接时的保护措施也重要得很呢！就像战士上战场要穿好盔甲一样，对焊接区域得保护好呀，不然出现问题可咋办。
6. 嘿，别忘了选择合适的焊接材料呀！这可不能随便乱来，不然不就像给公主穿错了衣服一样闹笑话嘛！根据铜合金的类型来选准没错。
7. 哇哦，操作手法也很要紧呐！好的操作手法就像武林高手的招式一样厉害，得熟练掌握才能焊出漂亮的焊缝呀！你想想是不是这个道理。
铜与铜合金的钎焊工艺要点
铜与铜合金的钎焊工艺要点
1. 准备工作：清洁表面，去除油污、氧化物和其他杂质，确保焊接表面干净。
2. 选择合适的钎焊材料：钎料应与铜或铜合金相容，并具有良好的润湿性和流动性。
3. 确定适当的焊接温度：根据钎料的要求和工件的材料特性，确定合适的钎焊温度，一般在铜合金的熔点以下进行钎焊。
4. 使用适当的焊接设备：选择合适的焊接设备，例如氧乙炔焊、电弧焊或激光焊等工艺进行钎焊。
5. 控制焊接速度和压力：在钎焊过程中，要控制焊接速度和压力，确保钎料能够充分润湿并均匀地流动。
6. 注意保护气氛：在钎焊过程中，要确保焊接区域处于惰性气氛或者良好的气氛保护下，以防止氧化和腐蚀。
7. 检查焊接质量：完成钎焊后，要进行质量检查，确保焊接接头无裂纹、气孔等缺陷，并进行必要的后处理工艺，如清洗、抛光等处理。
铜及铜合金焊接施工工艺标准
铜及铜合金焊接施工工艺标准1适用范围本工艺标准适用于紫铜钨极氩弧焊、黄铜的氧乙炔焰焊以及紫铜、黄铜的氧乙炔焰钎焊。
2施工准备2.1规范性引用文件下列标准适合的条款通过本标准引用则构成本标准的条文，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
铜及铜合金焊接及钎焊技术规程》HGJ223铜及铜合金焊条》GB/T367铜及铜合金焊丝》GB9460铜基钎料》GB6418银基钎料》GB10046纯铜板》GB2024黄铜板和带》GB2041拄制铜管》GB1527挤制铜管》GB1528拄制黄铜管》GB1529挤制黄铜管》GB15302.2材料2.2.1工程中应优先选用已列入国家标准或行业标准的母材和焊接材料2.2.2工程中选用的母材和焊接材料必须具有质量证明书或合格证，无质量证明书的材料不得使用，对质量证明书或合格证中的数据有怀疑时应进行必要的检验。
2.2.3用于压力容器受压元件的铜及铜合金应为退火状态。
2.2.4母材和焊接材料应妥善保管，防止损伤、污染和腐蚀。
2.2.5施工中应按设计要求或国家现行的标准、规范中的规定选用焊丝、钎料、焊剂、钎剂。
2.2.6如果选用未列入国家标准的母材或焊接材料，应对该材料按国家有关标准进行复验，并提出满足设计要求的焊接工艺试验资料。
2.2.7手工钨极氩弧焊使用的氩气纯度不应低于96.96%,并符合GB4842《氩气》的规定，焊接或钎焊使用的乙炔气纯度不应低于96.5%，氧气纯度不应低于99.2%。
2.2.8焊丝、焊剂、钎料、钎剂选用参考表2.3作业人员：焊工、管道工2.4焊接设备及工具2.4.1手工钨极氩弧焊应采用直流正接并选用性能稳定且应附有高频引弧和电流衰减装置及满足工艺要求的其它设施。
2.4.2氧乙炔焰焊接和钎焊时应根据工件状况选用合适型号及咀头的焊枪。
2.4.3根据工件及焊丝清洁度的要求配备角向砂轮机，不锈钢丝刷及砂布等。
2.5施焊环境焊接场所应保持清洁，当焊接、钎焊区域出现下列情况之一，且无有效防护措施时应停止焊接、钎焊作业：①气温低于5°C②钨极氩弧焊时风速＞2m/s③雾、雨、雪环境3施工工艺流程3.1工艺操作过程3.1.1编制焊接工艺评定3.1.1.1施工单位应根据设计文件要求进行焊接工艺评定，如设计文件没有明确规定评定所要执行的标准时，焊接工艺评定可按HGJ223《铜及铜焊接及钎焊技术规程》的要求进行。
铜及铜合金的焊接介绍
铜及铜合金的焊接介绍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。
铜合金焊接工艺要点
铜合金焊接工艺要点钎焊以前，在铜表面生成的氧化膜能够容易地被磨掉，在需要大面积钎焊的地方，推荐使用5%~15%(体积分数)的硫酸溶液清洗，工作效率会大大提高。
(1)无氧、高导电铜和脱氧铜，容易采用炉中钎焊或焊炬方法钎焊。
在高温下，有氧铜对于氧的迁移或氢脆是敏感的，甚至是两者兼而有之，因此有氧铜应在惰性气体、氮气或真空气氛下的炉中钎焊来完成。
火焰钎焊应该采用中性或微氧化焰，铜磷或银铜磷钎料在铜上有自钎剂作用。
然而在大的组件中钎剂是有作用的，大件钎焊时间延长，会引起额外的氧化。
由于腐蚀侵蚀的危险，使用的含磷钎料的钎焊接头不能长期暴露在高温的水中和含硫的气氛中。
如果使用铜锌钎料，注意操作不能过热，在接头中锌的蒸发会引起砂眼，当采用火焰钎焊时，氧化焰将减少锌的蒸发，可以使用AWS 轩剂FB3–D、FB3–1和FB3–J. RBCuZn型钎料的耐蚀性能不如铜。
(2)特殊铜合金，含有少量银、铅、碲、硒或硫(质量分数一般不超过1%)的铜容易被自钎剂钎料BCuP钎焊。
如果使用钎剂会改善润湿性。
高强度的镀铜合金(铍的质量分数为2%)能够在炉中针焊并同时在788℃时进行固溶处理，在稍低的温度(760℃)下针料凝固，然后组件在水中淬火，在343~361℃进行时效处理，银铜共品料BAg72Cu 一般与AWS中FB3-A和FB3-E钎剂配合使用。
另一个快速加热(要求低于1min)的方法是在低于固溶退火温度以下进行固溶退火材料的钎焊。
钎焊后不做重新退火的时效感应钎焊可以达到充分快速地加热。
锆铜和铬铜在482℃时效，随后在899-1010℃温度下固溶退火并冷加工。
使用含银钎料和含氟化物的钎剂钎焊，最好安排在固溶退火和冷加工之后，在时效硬化之前进行。
在这个工艺之后，母材的热处理特性低于正常值。
(3)铜锌合金(黄铜)，所有的黄铜都可以用BAg和BCuP钎料钎焊，较高熔点的黄铜低锌)也能够使用 RBCuZn钎料钎焊。
AWS的EB3-A、FB3-C和FB3-E型针剂与BAg和BCuP轩料配套使用；AWS的FB3-D和FB3-J型轩剂与 RECuZn钎料配套使用。
铜及铜合金的焊接
铜及铜合金的焊接铜合金的制造铜合金材料在运用于连接器的加工过程中，先是被加工成为薄片状的板材，然后切成条带形状以适应后面的冲压过程的需要。
线材同样应用于连接器中，但是在端子组件和其他类型的连接器中这样的材料应用得很少。
图4.1描述了一个典型的薄板和条带铜合金的制造流程。
此外在参考书目3中可以得到更详细的描述。
合金线材以同样的方式制造但具有几个显著的特点：热挤压，轧制，和通过冲模的拉拔以改变热轧制和冷轧制在板材中的应用，以及退火处理过程经常用于这种产品。
连接器技术之4.1.1 铜合金的制造溶炼和铸造铜合金是最先用于可回收的商业应用的金属之一，这是因为工业上能用经济的办法将铜合金中的杂质维持在一个较低的水平。
溶炼常用于电溶炉之中而少见于铜合金在真空和惰性气体下的溶炼和铸造过程中。
碳层能提供一足够的保护。
此外，利用真空或特殊的空气环境将会很大的增加合金制造的成本。
氢、氧和碳的污染影响由溶炼过程和热力学方法来平衡其溶炼层进行控制，其中氢能溶解于铜，氧能与铜和一些合金元素形成氧化物，而碳能与有碳化物组分的合金起反应。
溶炼控制包括纯电解阴极铜和有选择的兼容合金碎屑。
当一些纯组分如镍、锡、硅或起支配作用的合金如磷、铍、和铬合金组分增加时，都会引起合金成份改变。
板材锻造的制造过程是从不连续的铸造成大矩形横截面金属锭或薄铸片开始的。
前述大金属锭的典型尺寸为约150 毫米厚，300 到900 毫米宽，并且经过热轧制处理以有效的减少其厚度并消除在铸造过程中残余的铸造微片。
另一种铸造方法是薄铸片(常用于窄条状铸造材料)，其典型的尺寸是约15 毫米厚，150 到450 毫米宽，这些薄铸片将直接转到冷轧过程之中。
选择条形铸造是基于经济上的考虑因素(热研磨需要较高的资金成本)以及合金的特性(一些铜合金不容易在热条件下工作)。
前述半连续且大的金属锭在铸造过程中垂直利用一个中空水冷的铜模，在开始时此铜模的下底部被封住。
溶化的金属实际上并未象图4.1中所示的直接进入溶模。
铜及铜合金的焊接
铜237可用于焊接铝青铜,用这种焊条焊材的焊缝中合金元素含量高，可以说是强度、耐磨性及耐腐蚀性最高的一种铜焊条。其焊条的通用性也比较大，主要用于铜合金制的各种化工机械、海水散热器、阀门的焊接，水泵、气缸堆焊及船舶螺旋桨的修补上。
青铜具有较高的机械性能、耐磨性、铸造性能和耐腐蚀性能。常用来制造各种耐磨、耐蚀的零件，如轴套、轴瓦、阀体、泵壳、涡轮等.
青铜可分为压力加工用的青铜和铸造用的青铜,在工业上应用较多的是铸造青铜.
青铜常以字母Q编号,字母后标以主要合金元素的化学符号及平均含量,并在最后还标出其他合金元素的平均含量，余量为铜.例如QSn3-7-5—1，表示含锡3％、锌7％、铅5％镍1％的锡锌铅镍青铜.
二、铜及铜合金的焊接性
1。紫铜的导热率高。常温下紫铜的导热系数比碳钢约大8倍，要把紫铜焊件局部加热到熔化温度比较困难，因此在焊接时要采用能量集中的热源.
2.铜及铜合金焊接时常会出现裂缝。裂缝的位置在焊缝、熔合线及热影响区。裂缝呈晶间破坏，从断面上可看到明显的氧化色。
焊接结晶过程中,微量氧与铜形成Cu2O，并与α铜组成低熔点共晶（α+Cu2O），其熔点为1064℃。铅不溶于固态铜,铅与铜生成熔点约326℃的低熔点共晶体.高温下的铜及铜合金接头在焊接内应力的作用下，在焊接接头的脆弱部位形成裂纹。另外,焊缝中的氢也可 Nhomakorabea致裂纹。
HS202
流动性较一般紫铜好，适用于氧乙炔气焊、亚弧焊紫铜.
HS221
流动性能和机械性能均较好,适用于氧-乙炔气焊黄铜和钎焊铜、铜镍合金、灰铸铁和钢，也用于镶嵌硬质合金刀具。
铜及铜合金焊接施工工艺标准
铜及铜合金焊接施工工艺标准1 适用范围本工艺标准适用于紫铜钨极氩弧焊、黄铜的氧乙炔焰焊以及紫铜、黄铜的氧乙炔焰钎焊。
2 施工准备规范性引用文件下列标准适合的条款通过本标准引用则构成本标准的条文，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
《铜及铜合金焊接及钎焊技术规程》HGJ223@《铜及铜合金焊条》GB/T3670《铜及铜合金焊丝》GB9460《铜基钎料》GB6418《银基钎料》GB10046《纯铜板》GB2024《黄铜板和带》GB2041《拄制铜管》GB1527《挤制铜管》GB1528》《拄制黄铜管》GB1529《挤制黄铜管》GB1530材料工程中应优先选用已列入国家标准或行业标准的母材和焊接材料工程中选用的母材和焊接材料必须具有质量证明书或合格证，无质量证明书的材料不得使用，对质量证明书或合格证中的数据有怀疑时应进行必要的检验。
用于压力容器受压元件的铜及铜合金应为退火状态。
母材和焊接材料应妥善保管，防止损伤、污染和腐蚀。
施工中应按设计要求或国家现行的标准、规范中的规定选用焊丝、钎料、焊剂、钎剂。
、如果选用未列入国家标准的母材或焊接材料，应对该材料按国家有关标准进行复验，并提出满足设计要求的焊接工艺试验资料。
手工钨极氩弧焊使用的氩气纯度不应低于%，并符合GB4842《氩气》的规定，焊接或钎焊使用的乙炔气纯度不应低于%，氧气纯度不应低于%。
焊丝、焊剂、钎料、钎剂选用参考表作业人员：焊工、管道工焊接设备及工具手工钨极氩弧焊应采用直流正接并选用性能稳定且应附有高频引弧和电流衰减装置及满足工艺要求的其它设施。
氧乙炔焰焊接和钎焊时应根据工件状况选用合适型号及咀头的焊枪。
根据工件及焊丝清洁度的要求配备角向砂轮机，不锈钢丝刷及砂布等。
`施焊环境焊接场所应保持清洁，当焊接、钎焊区域出现下列情况之一，且无有效防护措施时应停止焊接、钎焊作业：①气温低于5℃②钨极氩弧焊时风速＞2m/s③雾、雨、雪环境3 施工工艺流程@工艺操作过程.编制焊接工艺评定施工单位应根据设计文件要求进行焊接工艺评定，如设计文件没有明确规定评定所要执行的标准时，焊接工艺评定可按HGJ223《铜及铜焊接及钎焊技术规程》的要求进行。
铜和铜合金的焊接工艺
铜和铜合金的焊接工艺1铜和铜合金的焊接操作纯铜又称紫铜,铜与锌的合金称为黄铜，铜与锡的合金称为青铜，含镍量低于50%的铜镍合金称为白铜,铜内有害杂质的含量对铜的性能影响很大，最危险的物质是铋和铅，铋和铅不熔于铜中而在晶粒周围形成了易熔薄层，此外，硫和氧在铜中形成脆化合物，给热加工和焊接带来困难。
铜及铜合金的焊接工艺差，在焊接时易出现以下问题:难熔合、流动性大、易变形、易氧化、易开裂、易产生气孔等缺陷。
铜及铜合金的焊接方法很多，如气焊、碳弧焊、焊条电弧焊和手工钨极氩弧焊等几种，其中紫铜和黄铜是比较难焊的材料，一般是不采用焊条电弧焊的焊接方法,锡青铜、铝青铜可采用焊条电弧焊,若采用手工钨极氩弧焊,不仅能保证焊缝的质量还能提生产效率。
2.焊条的选择焊条电弧焊焊接铜和铜合金的焊条有紫铜焊条(ECu)锡青铜焊条(EcuSn-B)和铝青铜焊条(EcuA1-C)等，焊条均为碱性低氢性，使用直流电源并反接。
铜及铜合金焊条在焊接时应预热，焊后应进行热处理。
3.焊接措施焊条电弧焊焊接铜和铜合金时，应严格控制氧氢的来源，焊接应仔细清除待焊处的油污，锈垢,采取焊前预热措施得当。
焊件厚不超过4mm 时，可以不开坡口，当焊件厚度为5mm~10mm时,可开单面V形和U形坡口，若采用垫板可获得单面焊双面成形的焊缝，若焊件厚度大于10mm,应双面开坡口，并提高预热温度，焊接时应采用直流反接短弧焊，焊条一般不做横向摆动,在焊接中断或要换焊条,动作要快，焊条的操作角度基本与焊接碳钢相同，较长的焊缝应尽量有较多的定位焊，并且应用分段焊法焊接，以减小焊接应力和变形，多层焊时应彻底消除层间熔渣，避免夹渣的产生，焊接结束后，应采取锤击式热处理的方法，消除焊接应力，由于铜的流动性好，所以应尽量采用平焊的位置进行焊接。
铜及铜合金的焊接性及焊接工艺
铜及铜合金的焊接性及焊接工艺一、铜的焊接性：铜与铜合金焊接的主要问题是焊接区和熔合区容易产生裂纹。
热影响区存在两种形式的裂纹：焊接绝缘裂纹和熔透裂纹。
1、焊接裂纹，钢、铜及其合金焊缝中的裂纹是热裂纹，是由以下原因引起的：①铜和钢的物理性能差别很大，钢和铜的热膨胀和热导率差别很大，焊接过程中接头存在很大的应力，导致焊缝产生裂纹。
②铜及铜金属焊接热裂倾向较大，钢及铜及铜合金焊接焊缝为铁与铜的混合物，热裂倾向随铜含量的增加而增大。
2)热影响区穿透裂纹。
钢与铜及铜合金焊接时，钢与液态铜及铜合金接触时容易产生穿透裂纹，并在高温下形成穿透裂纹。
究其原因，是由于液态铜和铜合金在钢上的渗透和拉应力，从焊缝冷却的那一刻起，接头就会产生拉应力，这种应力会随着冷却的持续而增大。
此外，在晶化过程中，金属的显微组织往往是有缺陷的，并且在钢的结晶表面会出现微裂纹。
在焊接拉应力作用下，热影响区(HAZ)形成熔透裂纹.当焊缝中镍含量大于16%时，低碳钢中不出现熔透裂纹（NiCu合金）。
二、铜及合金的焊接工艺：手工电弧焊、氩弧焊和气体保护焊都可以焊接钢和铜及其合金的不同接头。
在铜和钢及其合金的焊接过程中，采用填充金属直接焊接两种金属，然后在铜或钢上堆焊过渡层，然后焊接。
由于含镍焊缝具有很强的抗穿透开裂能力，采用纯镍或含铜镍基合金沉积过渡层，可以大大减少或消除铜及铜合金对钢的穿透，有利于消除热影响区的穿透裂纹。
堆焊过渡层，然后进行焊接。
1.紫钢与低碳钢焊接。
堆焊过渡层后，铜可作为填充金属材料201、202。
为加强熔池脱氧，采用硅锰青铜丝和QSi3-1焊，焊接质量和效果较好。
2.硅青铜和铝青铜与低碳钢焊接在一起。
过渡层堆焊后，此时可采用铝青铜作为填充金属材料QAL9-2，焊缝采用两相结构，焊缝具有较高的抗热裂纹能力，而铜237焊条也可用于去除涂层并作为填充线清洗，铝还可减少热影响区的穿透裂纹，焊接强度高于铜。
交流氩弧焊焊接。
3．黄铜和低碳钢焊接.过渡层堆焊后，为了减少黄铜和锌的蒸发，填充金属采用QSI3-1硅锰青铜丝，焊接采用交流电源，填充金属采用QAL9-2铝锰青铜丝。
铜及铜合金的焊接工艺
铜及铜合金的焊接工艺一、常用铜及铜合金及其分类铜及铜合金以它独特而优越的综合性能，如导电性、导热性、耐蚀性、延展性及一定的强度等特性，在各行业中获得了广泛的应用。
铜及铜合金种类繁多，常用的铜及铜合金可从它的表面颜色看出其区别，如常用的纯铜（又称紫铜）、黄铜、青铜和白铜，实际上就是纯铜、铜锌、铜铝、铜锡、铜硅和铜镍的合金。
二、铜及铜合金的焊接特点1、高热导率的影响由于铜及铜合金的高热导率、线膨胀系数和收缩率，在焊接铜及铜合金时，采用的焊接参数与焊接同厚度低碳钢差不多时，母材就很难熔化，且填充金属与母材也不能很好地熔合，产生了焊不透的现象；焊后的变形也比较严重，外观成形差。
因此即使焊接使用大功率热源，还得在焊前预热或焊接过程中采取同步加热的措施。
另外，母材厚度越大，散热愈严重，也愈难达到熔化温度。
2、焊接接头的热裂倾向大焊接时，铜能与其中的杂质分别生成多种低熔点共晶，加上铜及铜合金在加热过程中无同素异构转变，铜焊缝中也生成大量的柱状晶；同时铜及铜合金的线膨胀系数和收缩率较大，增加了焊接接头的应力，也更增大了接头的热裂倾向。
因此熔化焊时，常采取以下措施：①严格限制铜中的杂质含量，特别是氧的含量；②通过焊丝加入硅、锰、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，使焊缝晶粒细化等。
3、气孔熔化焊时，气孔出现的倾向比低碳钢要严重得多，所形成的气孔几乎分布在焊缝的各个部位，且主要是由溶解的氢直接引起的扩散性气孔和氧化还原反应引起的反应性气孔。
因此，为了减少或消除铜焊缝中的气孔，主要的措施是减少氢和氧的来源，用预热来延长熔池存在的时间，使气体易于逸出。
4、接头性能的变化在熔化焊过程中，由于晶粒长大，杂质和合金元素的掺入，以及有用合金元素的氧化、蒸发等，使接头出现以下变化：塑性变坏、导电性下降、耐蚀性下降、晶粒粗化等。
要改善接头的性能，除了尽量减少热作用、焊后进行消除应力热处理外，主要的措施是控制杂质含量和通过合金化对焊缝进行变质处理，并根据不同铜合金接头的不同要求来选用。
铜及铜合金的焊接
铜及铜合金的焊接，从焊接详解，焊接工艺以及钢和铜、铜合金的焊接等讲述摘要:目前对铜及铜合金焊接性的系统研究很少,经过长期对铜及铜合金的焊接性研究以及查阅有关资料,简要介绍了铜及铜合金的分类、性质;分析了铜及铜合金的焊接性、钢与铜及铜合金的焊接性以及在焊接过程中易出缺陷(气孔、裂纹)的原因和解决措施;探讨了铜及铜合金、钢与铜及铜合金的焊接工艺。
实践证明:焊接方法和工艺选择得当,焊接材料选择合理,在焊接过程中易出现的缺陷是完全可以避免的。
关键词:铜;铜合金;焊接性;工艺文献标识码: B长期以来,铜及铜合金的焊接主要是应用钎焊、气焊、电弧焊、惰性气体保护焊、埋弧焊、扩散焊等方法。
近年来,随着焊接技术的发展,又采用了电子束、激光、等离子弧等高能量热源进行焊接,取得了很好的效果。
本文就铜及铜合金的焊接性、焊接过程中易出现的问题及解决措施进行了叙述。
1.铜及铜合金的种类及性质1.1铜为面心立方晶格,具有较多的形变滑移系,室温、高温变形能力很好,退火状态的铜,不经中间退火可压缩85%～ 95%而不产生裂纹。
但纯铜在500～600℃呈现“中温脆性”。
在焊接过程中,易在此温度区间发生裂纹。
据研究,“中温脆性”和杂质的性质、含量、分布、固溶度等有关。
铜可分为无氧铜和含有少量氧的纯铜。
纯铜的导电性能好,常用于导电材料,但是存在Cu2O-Cu的低熔点共晶物,焊接时易出现裂纹。
无氧铜又可分为用P、Mn脱氧的脱氧铜和无氧铜,由于其焊接性好,常用于焊接结构。
1.2铜合金铜合金分为黄铜、青铜、白铜三大类。
1.2.1黄铜黄铜是Cu-Zn合金,根据Zn的含量不同又可分为很多种,为了改变黄铜的性能,也可以加入其它元素,如Al、Ni、Mn等。
从而形成了铝黄铜、镍黄铜、锰黄铜等。
由Cu-Zn二元系相图可知,黄铜固态下有T、U、V、W、X、Z六个相,其中T相是以铜为基的固溶体,其晶格常数随Zn含量的增加而增大。
Zn在铜中的溶解度与一般合金相反,随温度降低而增加,在456℃时固溶度达最大值后, Zn在铜中溶解度随温度的降低而减少。
铜及铜合金的焊接工艺方法
铜及铜合金的焊接工艺方法
引言
铜及铜合金是常见的金属材料，在工业生产中有广泛的应用。
为了满足不同的需求，需要采用适当的焊接工艺方法来连接铜及铜合金材料。
本文将介绍几种常见的焊接工艺方法和其特点。
1. 电弧焊
电弧焊是一种常用的焊接方法，适用于连接较厚的铜及铜合金材料。
其特点如下：
- 可以使用直流电或交流电进行焊接；
- 需要使用焊条和电弧来产生熔化的金属，形成焊缝；
- 焊接过程需要较高的电流和热量，因此需要注意对工件的热影响。
2. 惰性气体保护焊（TIG焊）
TIG焊是一种高质量的焊接方法，适用于连接较薄的铜及铜合金材料。
其特点如下：
- 使用惰性气体（如氩气）保护焊缝，避免氧化和污染；
- 可以实现较高的焊接质量和焊缝外观；
- 需要较高的焊接技术要求，操作相对复杂。
3. 焊接钎焊
焊接钎焊是一种常用的焊接方法，适用于连接不同类型的金属材料，包括铜及铜合金。
其特点如下：
- 使用钎料来填充和连接金属材料，形成焊缝；
- 钎焊过程中不熔化基材，避免对工件的热影响；
- 可以实现高强度的连接。
4. 焊接热压焊
热压焊是一种适用于连接铜及铜合金的方法，其特点如下：
- 使用热力和压力将材料连接在一起，形成焊缝；
- 焊接过程中不需要添加额外的填充材料；
- 可以实现相对较高的连接强度。
结论
根据需求和材料特性，我们可以选择适当的焊接工艺方法来连接铜及铜合金材料。
电弧焊、TIG焊、焊接钎焊和焊接热压焊是常用的方法，每种方法都有其特点和适用范围。
在实际应用中，应根据具体情况选择最合适的焊接工艺方法。
铜及铜合金焊接
铜及铜合金焊接在说“铜及铜合金焊接时防止产生气孔的主要措施”之前，我们先介绍下铜及铜合金焊接时产生气孔的原因：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：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。
铜及铜合金焊接时除了产生气孔问题，还会有其他原因。
铜及铜合金焊接时的问题：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1~1.5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。
2、易产生裂纹：由于铜在液态时容易氧化，生成氧化亚铜，氧化亚铜与铜形成低熔点的脆性共晶体，造成偏析或存在于晶粒边界；由于上述内应力大或氢、水蒸气和二氧化碳造成的压力存在，因此，铜及铜合金的焊接，易产生裂纹。
铜及铜合金的焊接
的倾 向比低碳钢严重 的多。铜 中气孑 主要 是溶解性气体氢直接 引起 的 Ｌ 扩散性气孔和氧化还原 反应引起 的反应 气孑 ，由于铜 自身 的性 质使其 Ｌ 产生气孑 的倾 向大为加 剧 ，成为铜及其 焊接的主要 困难 。在平衡状 态 Ｌ 下 ，其氢 的过饱和 比钢 焊缝大好几倍 ，在 凝固结晶时形成氢气孔倾 向 大； 熔池 中的 Ｃ ｕＯ与氢或 Ｃ Ｏ反应生成 的水蒸气或 Ｃ Ｏ 不溶于铜而促 使反应性气孑 的出现 。 Ｌ ３铜 及 铜 合 金 焊 接 的 常 用 焊 接 方 法 ．
３１ 弧 焊 ．埋
埋弧焊 的特点是 电弧热 效率高 ， 对熔池 的保护效果好 ， 焊丝 的熔化 系数大 ， 又能采用大 电流 。因此它具 有熔 深大 ， 生产率高 ， 变形小 等明显 优点日 焊接铜及铜合金时 ，０ ｍ厚 度下 工件在 不预热不开坡 口的工艺 。 ２ｒ ａ 下就可获得优质接头 ， 使焊接工艺 大为简化。 弧焊由于焊接 热输入较 埋 大 ， 化金属多 ， 熔 焊接热场 较大 ， 防止液体铜 的流失和 获得 理想 的反 为 面成形 ， 无论单面焊还是双 面焊 ， 反面均采用各 种形式的垫板 。垫板 与 铜板的接触面要吻合很好 ， 需要专 门机械 加工。为了保持 焊剂垫层有一 定透气性 ， 以利于焊缝 中气体 的析出 ， 又不对反 面成形造成很大 的压力 使焊缝底部 向下 凹， 还要选择 颗粒度稍大 的焊 剂作 为垫剂层 ， 而且焊剂 层 应 有 一 定 的 厚 度 ， 般 不 小 于 ３ ｍｍ。 一 ０
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科技信息
高校 理科 研 究
铜及铜合金硇 焊接
邢 台职 业技 术 学 院机 电 系 吕会敏 马 雪芳 胡 芸
［ 摘 要］ 本文 简要介绍 了常用铜及铜合金 的分类 、 焊接性 ， 总结 了焊接铜及铜 合金 常用的焊接方法 。 ［ 关键词 ］ 铜合金 焊接性 焊接方法
铜及铜合金焊接规程
铜及铜合金焊接规程(总8页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--铜及铜合金焊接规程本规程规定了铜及铜合金焊接的基本要求，适用于铜及铜合金的手工钨极氩弧焊、气焊、熔化极氩弧焊和自动埋弧焊等焊接的铜及铜合金制单层容器、衬铜容器的铜焊接工艺。
一、焊接用材料：1.焊接用氩气纯度≥%，露点≤-50℃，并应符合GB/T4842或GB10624的规定。
当瓶装氩气的压力≤时不宜使用。
当预热不方便或要求熔深较大时可用70%Ar+30%N2的混合气体。
氮和氦作保护气体是氩气时熔深的2~3倍，但氮气也容易气孔增多倾向。
2.手工钨极氩弧焊电极采用铈钨电极。
电极直径应根据焊接电流大小来选择（使用时一般比焊接电流所要求的规格大一号的钨极），3.焊剂主要作用是去除氧化膜和其它一些杂质，防止熔池金属氧化和其它气体侵入熔池，并改善液体金属的流动性。
使用时可用无水酒精调成糊状或直接将焊剂粉放在坡口和两侧或用焊丝醮焊剂再焊接。
在气体保护焊时也可以使用焊剂以增强对熔池的保护作用。
4.对比较重要结构，为了消除氧的不良影响，必须选用含有铝、钛等强脱氧剂的焊丝；为了防止合金元素在焊接过程中氧化和蒸发：焊接黄铜（防止锌氧化和蒸发）时可选用含硅的焊丝并快速焊以减少高温停留时间，焊锡青铜（防止锡氧化和蒸发）时可采用含硅、磷等脱氧剂的焊丝并用硼砂和硼酸作熔剂，焊接铝青铜（防止铝氧化和蒸发）可采用氯化盐和氟化盐组成的熔剂。
5.二、施焊焊工：1.应按GB50236《现场设备工业管道焊接工程施工及验收规范》中的规定考试合格。
三、焊前准备：1.铜材坡口加工应采用机械方法（含剪切），如采用等离子火焰方法加工应从变色部分机械加工去掉不少于3mm，加工后的坡口表面应平整、光滑，不得有裂纹、分层、夹杂、毛刺、飞边和氧化色。
坡口表面应呈金属光泽；必要时对坡口及两侧不少于30 mm范围内一般应进行100%PT。
2.焊丝、坡口表面及其两侧不少于30 mm范围内必须表面的水、油污进行清理（包括去表面氧化膜、鳞片、污染和不合格的氧化色）。
铜及铜合金气焊的焊接工艺
铜及铜合金气焊的焊接工艺。
⑴气焊火焰气焊纯铜和青铜时，采用中性焰，气焊黄铜时使用弱氧化焰，此时焊缝表面被生成的氧化锌层覆盖，可改善锌的蒸发及防止产生气孔。
⑵预热薄板、小尺寸焊件的预热温度为400～500℃，厚大焊件的预热温度需提高至600～700℃。
黄铜、青铜的预热温度可适当降低。
⑶焊丝和熔剂焊丝牌号见表46。
熔剂主要由硼酸盐、卤化物等组成，见表53，其作用是去除熔池中的氧化物。
表53 铜和铜合金气焊、碳弧焊用熔剂
⑷焊接工艺 采用左焊法，并用最大焊速，焰心离焊件的距离应小于6mm ，尽量采用7°～10°的上坡焊。
焊后为细化晶粒，可进行锤击焊件。
薄件焊后可立即沿焊缝两侧约100mm 的范围内进行锤击，板厚
5mm 以上的焊件需加热至500～600℃后进行锤击，然后再加热至500～600℃在水中急冷，黄铜则应在焊后进行500℃的退火处理，经过这样的处理，接头的力学性能基本接近母材水平。
气焊纯铜的焊接工艺参数，见表54。
表54 纯铜气焊的焊接工艺参数。
工业管道铜合金焊接工艺
工业管道铜合金焊接工艺
简介
工业管道铜合金焊接是一种常见的连接技术，广泛应用于各种管道系统。
本文将介绍工业管道铜合金焊接的工艺流程、要点和常见问题。
工艺流程
1. 准备工作：首先，需要清洁管道表面，确保无油污、氧化物等杂质。
同时，准备好所需的焊接材料和工具。
2. 焊接准备：根据实际需求和工程要求，确定焊接方法和焊接材料。
根据管道尺寸和形状，进行测量和标记。
3. 焊接操作：将铜合金焊条或焊丝按照规定的方法进行焊接。
注意控制焊接温度、焊接时间和焊接压力，确保焊接质量。
4. 检验与修复：焊接完成后，进行检验，包括外观检查和密封性能测试。
如有需要，进行修复和维护。
要点
- 确保管道表面的清洁，避免杂质对焊接质量的影响。
- 控制焊接温度，避免过高或过低导致焊接质量下降。
- 选择适当的焊接材料和方法，根据实际需求和工程要求进行选择。
- 进行焊后检验，确保焊接质量符合标准要求。
常见问题
1. 焊接时出现焊瘤或焊缺怎么办？
- 可以尝试增加焊接压力，或者调整焊接温度和焊接速度。
2. 焊接后出现泄露怎么办？
- 可以重新进行焊接修复，或者使用密封剂进行处理。
3. 焊接材料选择有何要求？
- 焊接材料应与管道材料相兼容，具有良好的焊接性能和机械性能。
以上是关于工业管道铜合金焊接工艺的简要介绍，希望对您有帮助。
如有其他问题，请随时联系。
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铜铜合金焊接工艺(2)
铜及铜合金的焊接工艺(2)
铜具有优良的导电性、导热性、耐腐蚀性、延展性及一定的强度等特性。
在电气、电子、化工、食品、动力、交通及航空航天工业中得到广泛应用。
在纯铜（紫铜）中添加10余种合金元素，形成固溶体的各类铜合金，如加锌为黄铜；加镍为白铜；加硅为硅青铜；加铝为铝青铜等等。
铜及铜合金可用钎焊、电阻焊等工艺方法实现连接，在工业发达的今天、熔焊已占据主导地位。
用焊条电弧焊、TIG焊、MIG焊等工艺方法容易实现铜及铜合金的焊接。
影响铜及铜合金焊接性的工艺难点主要有四项元素：一是高导热率的影响。
铜的热导热率比碳钢大7~11倍，当采用的工艺参数与焊接同厚度碳钢差不多时，则铜材很难熔化，填充金属和母材也不能很好地熔合。
二是焊接接头的热裂倾向大。
焊接时，熔池内铜与其中的杂质形成低熔点共晶物，使铜及铜合金具有明显的热脆性，产生热裂纹。
三是产生气孔的缺陷比碳钢严重得多，与要是氢气孔。
四是焊接接头性能的变化。
晶粒粗化，塑性下降，耐蚀性下降等。
1、紫铜的焊接
焊接紫铜的方法有气焊、手工碳弧焊、手工电弧焊和手工氩弧焊等方法，大型结构也可采用自动焊。
（1）紫铜的气焊
焊接紫铜最常用的是对接接头，搭接接头和丁字接头尽量少采用。
气焊可采用两种焊丝，一种是含有脱氧元素的焊丝，如丝201、202；另一种是一般的紫铜丝和母材的切条，采用气剂301作助熔剂。
气焊紫铜时应采用中性焰。
（2）紫铜的手工电弧焊
在手工电弧焊时采用紫铜焊条铜107，焊芯为紫铜（T2、T3）。
焊前应清理焊接处边缘。
焊件厚度大于4mm时，焊前必须预热，预热温度一般在400~500℃左右。
用铜107焊条焊接，电源应采用直流反接。
焊接时应当用短弧，焊条不宜作横向摆动。
焊条作往复的直线运动，可以改善焊缝的成形。
长焊缝应采用逐步退焊法。
焊接速度应尽量快些。
多层焊时，必须彻底清除层间的熔渣。
焊接应在通风良好的场所进行，以防止铜中毒现象。
焊后应用平头锤敲击焊缝，消除应力和改善焊缝质量。
（3）紫铜的手工氩弧焊
在紫铜手工氩弧焊时，采用的焊丝有丝201(特制紫铜焊丝)和丝202，也采用紫铜丝，如T2。
焊前应对工件焊接边缘和焊丝表面的氧化膜、油等脏物都必须清理干净，避免产生气孔、夹渣等缺陷。
清理的方法有机械清理法和化学清理法。
对接接头板厚小于3mm时，不开坡口；板厚为3～10mm时，开V型坡口，坡口角度为60o~70o；板厚大于10mm时，开X型坡口，坡口角度为60o~70o；为避免未焊透，一般不留钝边。
根据板厚和坡口尺寸，对接接头的装配间隙在0.5～1.5mm范围内选取。
紫铜手工氩弧焊，通常是采用直流正接，即钨极接负极。
为了消除气孔，保证焊缝根部可靠的熔合和焊透，必须提高焊接速度，减少氩气消耗量，并预热焊件。
板厚小于3mm时，预热温度为150~300℃；板厚大于3mm时，预热温度为350~500℃。
预热温度不宜过高，否则使焊接接头的机械性能降低。
还有紫铜的碳弧焊，碳弧焊使用的电极有碳精电极和石墨电极。
紫铜碳弧焊所用的焊丝和气焊时一样，也可用母材剪条，可用气焊紫铜的助熔剂，如气剂301等。
2、黄铜的焊接
黄铜焊接的方法有：气焊、碳弧焊、手工电弧焊和氩弧焊。
（1）黄铜的气焊
由于气焊火焰的温度低，焊接时黄铜中锌的蒸发比采用电焊时少，所以在黄铜焊接中，气焊是最常用的方法。
黄铜气焊采用的焊丝有：丝221、丝222和丝224等，这些焊丝中含有硅、锡、铁等元素，能够防止和减少熔池中锌的蒸发和烧损，有利于保证焊缝的性能和防止气孔产生。
气焊黄铜常用的熔剂有固体粉末和气体熔剂两类，气体熔剂由硼酸甲脂及甲醇组成；熔剂如气剂301。
（2）黄铜的手工电弧焊
焊接黄铜除了用铜227及铜237外，也可以采用自制的焊条。
黄铜电弧焊时，应采用直流电源正接法，焊条接负极。
焊前焊件表面应作仔细清理。
坡口角度一般不应小于60~70o，为改善焊缝成形，焊件要预热150~250℃。
操作时应当用短弧焊接，不作横向和前后摆动，只作直线移动，焊速要高。
与海水、氨气等腐蚀介质接触的黄铜焊件，焊后必须退火，以消除焊接应力。
（3）黄铜的手工氩弧焊
黄铜手工氩弧焊可以采用标准黄铜焊丝：丝221、丝222和丝224，也可以采用与母材相同成分的材料作填充材料。
焊接可以用直流正接，也可以用交流。
用交流焊接时，锌的蒸发比直流正接时轻。
通常焊前不用预热，只有板厚相差比较大时才预热。
焊接速度应尽可能快。
焊件在焊后应加热300~400℃进行退火处理，消除焊接应力，以防止焊件在使用过程中裂缝。
（4）黄铜碳弧焊
黄铜碳弧焊时，根据母材的成分选用丝221、丝222、丝224等焊丝，也可用自制的黄铜焊丝施焊。
焊接可以采用气剂301等作熔剂。
焊接应短弧操作，以减少锌的蒸发和烧损。
直流TIG焊工艺方法广泛应用于铜及铜合金的焊接，焊风成型好，内外质量优良，在氩气的保护下，熔池纯净，气孔少，热裂影响小，操作易掌握。
厚度≤4mm时可不用焊前预热，直接用氩气预热，待熔池温度接近600℃时，可加填充焊丝熔化母材，实现焊接。
厚度大于4mm的铜材，纯铜应预热400—600℃。
铜合金焊接预热200—300℃。
300TSP，315TX 直流TIG焊机可焊接纯铜、硅青铜、磷青铜、黄铜、白铜等铜合金。
300WP5、300/500WX4交直流两用TIG焊机可用交流TIG焊接铝青铜（用交流方波清除表面氧化膜）及用直流TIG 焊接上述铜材。
近年来，采用MIG方法焊接铜及铜合金的施工越来越多，尤其对于厚度≥3mm的铝青铜、硅青铜和白铜最好选用MIG焊方法。
厚度3~14mm或>14mm的铜及铜合金几乎总要选用MIG焊，因为熔敷效率高、熔深大、焊速快（一般为TIG焊的3~4倍），实现高效、优质、低成本的经济效益要求。
铜材施焊前均应达到预热温度要求（纯铜400~600℃，铜合金200~300℃），焊丝与母材化学充分相似，氩气纯度≥99.98%。
感谢您的阅读！。