铜及铜合金的性能特点
有色金属的焊接(Cu)
► 1、主要表现：熔化焊过程中，由于晶粒严重长大以及合金元 素蒸发，烧损与杂质的渗入使焊接接头的力学性能、导电性 能和耐蚀性能下降。
► 1）塑性显著降低
► 2）导电性下降
► 3）耐蚀性能下降
► 2、改善措施：主要是控制杂质的含量，减少合金烧损，通过 合金化对焊缝进行变质处理等；其次尽量减少热作用，焊后 进行消除应力处理等。
► 薄铜件焊后要立即对焊缝两侧的热影响区进行锤击。
► 5mm以上的中厚板，需要加热至500～600℃后进行锤 击。锤击后将焊件加热至500～600℃，然后在水中急冷， 可提高接头的塑性和韧性。
► 黄铜应在焊后尽快在500℃左右退火。
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► 2．埋弧焊 ► 埋弧焊焊接铜及铜合金时，δ<20mm的焊件在不预热和不开坡口的条件
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► 三、铜及铜合金的焊接工艺要点 ► (一)焊接方法的选择 ► 选用原则，应该根据被焊材料的成分、厚度、结
构特点及使用性能要求综合考虑。 ► 从铜是在常用的焊接金属中导热性最好这一点考
虑，焊接铜及其合金是需要大功率、高能量密度 的焊接方法，热效率越高、能量越集中越好。 ► 不同厚度的材料对各种焊接方法有其适应性。
► ①气焊薄板时应采用左焊法，这有利于抑制晶粒长大。当焊 件厚度大于6mm时，则采用右焊法；
► ②焊炬运动要尽可能的快，每条焊缝不要随意中断焊接过程， 最好单道焊，一次焊完。
► ③焊接长焊缝时，焊前必须留有合适的收缩余量，并要先点 固后焊接，焊接时应采用分段退焊法，以减少变形。
► ④对受力或较重要的铜焊件，必须采取焊后锤击接头和热处 理工艺措施。
热性强，焊缝易生成粗大晶粒。这也会加剧热裂纹的生成。 ► 2、铜及铜合金的焊接可采取哪些措施，防止热裂纹？ ► 1)严格限制铜中杂质(氧、铋、铅、硫等)的含量。 ► 2)增强对焊缝的脱氧能力，通过焊丝加入硅、锰、磷等合金
铜
铜及铜合金性能特点(1) 优异的物理、化学性能：纯铜导电性、导热性极佳，铜合金的导电、导热性也很好。
铜及铜合金对大气和水的抗蚀能力很高。
铜是抗磁性物质。
(2) 良好的加工性能：塑性很好，容易冷、热成形；铸造铜合金有很好的铸造性能。
(3) 某些特殊机械性能：例如优良的减摩性和耐磨性(如青铜及部分黄铜)，高的弹性极限和疲劳极限(如铍青铜等)。
(4) 色泽美观一.纯铜(紫铜)纯铜呈紫红色，常称紫铜，工业纯铜分为四种：T1、T2、T3、T4。
编号越大，纯度越低。
用途用于制作电导体及配制合金。
纯铜的强度低, 不宜作结构材料。
纯铜管二. 铜合金（一）黄铜以锌为主要合金元素的铜合金称为黄铜。
按照化学成分，黄铜分普通黄铜和复杂黄铜两种。
(1) 普通黄铜普通黄铜牌号普通黄铜是铜锌二元合金，其退火组织可以是单相α或双相α+ β’, 并分别称为α黄铜(单相黄铜)和双相黄铜。
Cu-Zn合金相图(a) 单相黄铜(b) 双相黄铜铜锌合金的显微组织单相黄铜H80、H70、H68塑性很好，适于制作冷轧板材、冷拉线材、管材及形状复杂的深冲零件。
双相黄铜H62、H59 可进行热变形，通常热轧成棒材、板材。
可铸造。
(2) 复杂黄铜复杂黄铜牌号①铅黄铜HPb63-3铅改善切削加工性能，提高耐磨性，对强度影响不大，略微降低塑性。
用于要求良好切削性能及耐磨性能的零件(如钟表零件等)，铸造铅黄铜可制作轴瓦和衬套。
②锡黄铜 HSn62-1锡显著提高黄铜在海洋大气和海水中的抗蚀性，并使强度有所提高。
压力加工锡黄铜广泛用于制造海船零件。
③铝黄铜HAl60-1-1 铝提高黄铜的强度和硬度(但使塑性降低)，改善在大气中的抗蚀性。
制作海船零件及其它机器的耐蚀零件。
铝黄铜中加入适量的镍、锰、铁后，还可得到高强度、高耐蚀性的复杂黄铜，制造大型蜗杆、海船螺旋浆等重要零件。
④硅黄铜HSi65-1.5-3硅显著提高黄铜的机械性能、耐磨性和耐蚀性。
硅黄铜具有良好的铸造性能，并能进行焊接和切削加工，主要用于制造船舶及化工机械零件。
铜及铜合金的耐蚀性资料
铜及铜合金的耐蚀性资料1.抗氧化性：铜及铜合金能与空气中的氧气反应生成致密的氧化膜（铜氧化物），这一层氧化膜可以保护铜基体不受进一步的腐蚀。
2.抗酸性：铜及铜合金在酸性介质中的抗腐蚀性能较好，能够耐受中等浓度的无机酸和有机酸。
3.抗碱性：铜及铜合金对碱性介质的腐蚀性较弱，可以耐受弱碱性和中等浓度的碱性。
4.抗盐性：铜及铜合金在含有氯离子的盐水中表现出较好的腐蚀抗性。
5.抗应力腐蚀性：铜及铜合金具有较好的抗应力腐蚀性能，能够在受到应力作用的情况下保持较高的耐蚀能力。
在不同应用领域中，不同类型的铜合金具有不同的耐蚀性。
以下是一些常见铜合金的耐蚀性资料：1.青铜（青铜是铜与锡的合金）：青铜具有良好的耐腐蚀性，广泛应用于制造船舶、化工设备等耐腐蚀性要求较高的场合。
2.黄铜（黄铜是铜与锌的合金）：黄铜的耐腐蚀性较好，可以适应一般的腐蚀环境，因此被广泛应用于工程、建筑等领域。
3.铝青铜（铝青铜是铝、铜、铁、锰等元素的合金）：铝青铜具有出色的耐蚀性和抗摩擦性能，常被用于制造船用设备和海洋工程。
4.硅青铜（硅青铜是铜与铝、硅的合金）：硅青铜具有优异的抗腐蚀性能，尤其在海洋环境中具有良好的耐久性。
除了以上几种常见的铜合金外，还有许多其他类型的铜合金也具有较好的耐腐蚀性能，可根据具体需求选择合适的材料。
另外，需要注意的一点是，虽然铜及其合金具有良好的抗腐蚀性能，但在一些特定的腐蚀环境下仍可能发生腐蚀现象，因此在具体应用中要仔细选择材料，并且采取适当的防腐措施。
总结起来，铜及其合金在许多不同的腐蚀环境中具有良好的耐蚀性能，这也是它们被广泛应用于各个领域的原因之一、而在具体应用中，需要根据实际情况选择合适的铜合金材料，并且采取相应的预防措施，以保证其长期的防腐化应用效果。
第八章 铜及铜合金
第八章 铜及铜合金
第8章 铜及铜合金
铜和铜合金有优良的导电导热性能，耐磨 抗蚀性能，较高的强度塑性，是电力、化 工、造船和机械制造业不可缺少的金属材 料。
分类：根据成分不同，铜合金分为纯铜、 黄铜、青铜、白铜四种。纯铜：紫铜；黄 铜：主加合金元素为锌的铜合金；白铜： 主加合金元素为镍的铜合金；青铜：主加 合金元素不是锌或镍的铜合金。
扩散气孔：
见图8-8，H的溶解度，液态高，固态低，凝
固时突降，析出气泡；铜的导热快，凝固快，形
成的气泡来不及浮出，成为气孔。
图 8-8 氢在铜中的溶解度和温度的关系
反应气孔：
铜氧化生成Cu2O，Cu2O与铜液中H反应：
Cu2O+2H=2Cu+H2O↑ ， 水 蒸 气 不 溶 于 铜 液 ， 成
为气泡；铜导热速度快，凝固快，气泡来不及逸
出形成气孔。
4. 焊接接头的力学性能和导电性能
焊接接头的抗拉强度与母材相近，但塑性低。
热影响区粗大晶粒，降低焊缝强度；为了防止焊
缝出现气孔，焊接材料中加入Mn、Si等脱氧元素，
固溶强化提高了焊缝的强度，但降低了塑性。
加入了Mn、Si等脱氧元素，焊缝处的电阻增
（1）普通黄铜： 见 图 8-13 ， 在 300～700℃出现低 塑 性 区 ， 在 200℃ 以 下 700℃ 以 上 均 有较高塑性，也有 中温脆性的问题。 图8-12，温度超过 850℃ ， 由 于 晶 粒 粗化，塑性开始迅 速下降。
图 8-13 普通黄铜的塑性图
（2）特殊黄铜：
塑性比普通黄铜低，
（1）锻造温度范围。见表8-10。铜合金的 锻造温度范围通常小于150℃，比碳钢窄。
金属材料_铜及铜合金
金属材料_铜及铜合金铜及铜合金是一类重要的金属材料，广泛应用于各个领域。
本文将为读者介绍铜及铜合金的特性、应用以及相关的加工工艺。
铜是一种良好的导电和导热金属，具有优异的机械性能和耐腐蚀性能。
它具有良好的可塑性和延展性，可以轻松地加工成各种形状和尺寸的制品。
铜的导电性能使其成为电气工程中常见的材料，用于制造电线、电缆、电子元器件等。
铜也是一种优良的导热材料，常用于制作散热器、换热器等热传导设备。
此外，铜具有抗菌性能，可以用于生物医学领域制造抗菌材料。
与纯铜相比，铜合金在一些领域具有更好的性能。
铜与不同元素的合金化可以改善其强度、硬度和耐磨性。
最常见的铜合金包括黄铜、青铜和铝青铜等。
黄铜是铜和锌的合金，具有良好的加工性能和机械性能，广泛用于制造机械零件、管道、接线端子等。
青铜是铜和锡的合金，具有较高的强度和耐磨性，常用于制作工具、零件和艺术品。
铝青铜是铜、铝和锌的合金，具有优异的耐腐蚀性能和高强度，常用于船舶和海洋工程等领域。
铜及铜合金的加工主要包括铸造、锻造、冷加工和热处理等工艺。
铸造是将熔化的铜或铜合金注入模具中冷却凝固的过程，可制造复杂形状的零件。
锻造是利用力量将加热的铜或铜合金加工成所需形状的工艺，具有提高材料的强度和硬度的效果。
冷加工包括压延、拉伸和冲压等工艺，用于制作薄板、线材、型材等。
热处理是通过控制材料的加热和冷却过程，改变材料的性能和组织结构，提高其力学性能和耐腐蚀性能。
铜及铜合金在许多领域具有广泛的应用。
在建筑行业，铜常用于制作屋顶、墙壁和装饰材料，如铜板、铜管和铜雕等。
在交通运输领域，铜及铜合金用于制造汽车发动机、制动系统和电器线束等零件。
在能源领域，铜制的发电机线圈和输电线路能够高效地传输电能。
在化工工业中，铜合金耐腐蚀性能好，可用于制造化工设备和管道。
在航空航天领域，铜合金可以提供轻量化和高强度的零件，常用于制作发动机零件和航天器结构。
总之，铜及铜合金是一类重要的金属材料，具有良好的机械性能、导电性能和耐腐蚀性能。
铜及铜合金性能数据
铜及铜合金性能数据1.优良的导电性：铜是一种具有优异导电性能的金属。
在常温下，铜的导电率为56×10^6S/m，仅次于银和金，适合用于电子器件和电路。
此外，铜的电阻率在低于4.2K时接近于0，可以用于超导体和低温电工领域。
2.优良的导热性：铜的导热性在金属中属于最好的，其导热系数为401W/(m·K)。
铜导热性好的特性使其广泛应用于散热器、制冷器、换热器等领域。
3.良好的加工性能：铜具有良好的可塑性和可锻性，可以通过冷加工和热加工进行成型。
铜的延展性好，可经过拉制、挤压、深冲等工艺加工成复杂的形状。
此外，铜还可以进行焊接、铆接和焊接等加工方式。
4.高强度：铜具有较高的强度，其抗拉强度可达到210-690MPa。
通过合金化和热处理等方法，可以进一步提高铜的强度。
具有高强度的铜合金广泛应用于航空、航天、汽车等领域。
5.抗腐蚀性：铜具有良好的抗腐蚀性能。
铜可以与氧化剂、盐类和酸类等物质发生反应，形成一层致密的氧化膜，起到保护金属的作用。
此外，铜还具有抗菌性，可以有效地抑制细菌的生长。
6.耐磨性：铜具有良好的耐磨性，可用于制造各种耐磨零件。
铜合金经过适当的合金化和热处理，可以获得更高的硬度和耐磨性，满足各种高摩擦、高磨损环境下的要求。
7.可焊性：铜具有良好的可焊性，适用于各种焊接工艺，包括气焊、手工弧焊、TIG焊等。
铜的可焊性在航空航天、热交换器、电气设备等领域有重要应用。
8.可回收性：铜具有较高的可回收性，利用废铜可以进行回收再利用。
这有助于环境保护和资源节约。
总之，铜及铜合金具有优良的导电性、导热性、加工性能、强度、抗腐蚀性、耐磨性、可焊性和可回收性等特点。
这些性能使铜成为一种重要的工程材料，广泛应用于各个领域。
铜及铜合金的发展对于推动社会的科技进步和经济的发展具有重要意义。
工程材料铜及铜合金
BFe30-1-1）
小结
纯铜（T）的性能特点、牌号及用途 铜合金分类 黄铜（H）的分类：普通黄铜、特殊黄铜，其 成分、性能特点、牌号及用途 青铜（Q）的分类：锡青铜、铝青铜、铍青铜， 其成分、性能特点、牌号及用途 白铜（B）成分、性能特点、牌号及用途 铜合金的选用及在舰船上的应用
作业：P219 8、13
携手共进，齐创精品工程
Thank You
世界触手可及
3、常用牌号有 QSn4-3、QSn6.50.4、ZCuSn10Pb1等。
船用青铜软 管快速接头 阀(锡青铜阀 体、阀盖)
锡青铜管
4、主要用于耐蚀承载件, 如弹簧、轴承、齿轮 轴、蜗轮、垫圈等。
（二）铝青铜
1、Cu-Al相图
2、成分－组织－性能
<5% Al → σb太低不用 5~7%Al →α→ δ好 7~12%Al →[α+γ]
工程材料铜及铜合金
一、铜及铜合金性能特点
（一）纯铜
1、物理性能: 纯铜呈紫红色，又称紫铜,具有面心立方晶格,无 同素异构转变，无磁性。纯铜具有优良的导电性和导热性，
2、机械性能：强度偏低(230~250MPa),塑性高,易于加工成型 3、化学性能: 在大气、淡水和冷凝水中有良好的耐蚀性。 4、牌号：工业纯铜(99.95~99.5%)---T1 → T4
无氧铜---TU1、TU2 5、应用：导体及导电元器件 6、提高强度方法：冷加工硬化
合金化---Zn、Sn、Ni等
（二）、铜合金
铜合金常加元素为Zn、Sn、Al、Mn、Ni、 Fe、Be、Ti、Zr、Cr等，既提高了强度，又 保持了纯铜特性。
铜及铜合金
2 铜合金
1）铜合金分类
（1）按化学成分分类 按化学成分的不同，铜合金可分为黄铜、青铜及白铜（铜镍合金）三大类。机器制造 业中，应用较广的是黄铜和青铜。 黄铜是以锌为主要合金元素的铜合金。其中，不含其他合金元素的黄铜称为普通黄铜 （或简单黄铜），含有其他合金元素的黄铜称为特殊黄铜（或复杂黄铜）。 青铜是以除锌和镍以外的其他元素作为主要合金元素的铜合金。按其所含主要合金元 素种类的不同，青铜可分为锡青铜、铝青铜、铍青铜、铅青铜、硅青铜等。
图8-9 锌对铜力学性能的影响（退火）
普通黄铜的耐蚀性良好，并与纯铜相近。但当 Zn 7%（尤其是大于 20%）并经冷压力加工后的黄铜，在潮湿的大气中，特别是在含氨的气氛 中，易产生应力腐蚀破裂现象（自裂）。防止应力破裂的方法是在250～ 300℃进行去应力退火。
2）特殊黄铜
在普通黄铜基础上，再加入其他合金元素所组成的多元合金称为特殊黄铜，常加入的元素有 锡、铅、铝、硅、锰、铁等。特殊黄铜也可依据加入的第二合金元素命名，如锡黄铜、铅黄铜、 铝黄铜等。
（2）铍青铜 铍青铜是以铍为主加元素的铜合金，铍含量为1.6%～2.5%，是时效强化 效果极大的铜合金。经淬火（780℃水冷后， Rm为500～550 MPa，硬度为 120 HBW，A为25%～35%）再经冷压成形、时效（300～350℃，2 h）之后， 铍青铜具有很高的强度、硬度与弹性极限（ Rm =1250～1400 MPa，硬度为 330～400 HBW）。可贵的是，铍青铜的导热性、导电性、耐寒性也非常好， 同时还有抗磁、受冲击时不产生火花等特殊性能。 铍青铜主要用来制作精密仪器、仪表中各种重要用途的弹性元件和耐蚀、 耐磨零件（如仪表中齿轮）和航海罗盘仪零件及防爆工具。一般铍青铜是以 压力加工后淬火为供应状态，工厂制成零件后，只需进行时效即可。但铍青 铜价格昂贵，工艺复杂，因此限制了它的应用。
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二、选择题
１、车轮轮毂常采用以下哪种合金（ Ａ、铝及铝合金 Ｂ、铜及铜合金 ２、主轴承常采用以下哪种铸铁（
Ａ、铝及铝合金 Ｂ、铜及铜合金
３、连杆衬套常采用以下哪种铸铁（ Ａ、铝及铝合金 Ｂ、铜及铜合金
Ｃ、滑动轴承合金
） Ｃ、滑动轴承合金
参考答案
一、填空题
1、铜及铜合金 滑动轴承合金 二、选择题 １、Ａ ２、Ｃ ３、Ｂ
１、铝及铝合金 ２、铜及铜合金
３、滑动轴承合金
任务实施
二、铝合金性能及在汽车上的运用
１、性能特点： 良好的导电和导热性，空气中有很好的耐蚀性；
铝合金具有强度高、质量轻、惯性小等优点。
பைடு நூலகம்、应用
任务实施
二、铜及铜合金性能及在汽车上的运用
１、铜及铜合金的性能特点： 良好的导电性、导热性和耐蚀性。
汽车维修基础
有色金属的性能及在汽车上的运用
建议学时：１学时
任务描述
本次任务需要你了解有色金属的性能及其在汽车上的运用
学习目标
通过本任务学习，应能：
1、了解有色金属的性能； 2、了解有色金属在汽车上的运用
学习重难点
学习重点：
有色金属在汽车上的运用
学习难点：
有色金属的性能
任务实施
一、常见的有色金属
良好的塑性、适当的强度、好的耐蚀性。
２、应用
任务实施
四、滑动轴承合金性能及运用
１、轴承合金的性能特点：
足够的强度和抗疲劳性，并有低的摩擦系数；
良好的导热性、耐蚀性和低的膨胀系数； 能很好地储存润滑油，使接触表面形成油膜。 ２、运用
学习评价
一、填空题
1、汽车常用的有色金属有铝及铝合金、 、 ） Ｃ、滑动轴承合金 ） 。