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銅及銅合金的焊接性銅及銅合金具有獨(dú)特的物理性能，因而它的焊接性有別于鋼和鋁。焊接時主要問題如下

難熔合，焊縫成形能力差

由于銅和大多數(shù)銅合金的熱導(dǎo)率比碳鋼大7～11倍， 銅的熱導(dǎo)率在20℃時比鐵大7倍多，1000℃時大11倍多。

焊接時散熱嚴(yán)重，熱量迅速從加熱區(qū)傳出去，使加熱范圍擴(kuò)大，焊件厚度越大，散熱越嚴(yán)重。焊接區(qū)難以達(dá)到熔化溫度，所以母材和填充金屬難熔合。

為此，焊接時需使用大功率的熱源，焊前常需預(yù)熱。

    銅在熔化溫度時，表面張力比鐵小1/3，流動性比鋼大1～l .5倍。因此，表面成形能力差，當(dāng)用大功率熔化極氣體保護(hù)焊或埋弧焊時，熔化金屬易流失。

為此，單面焊時，背面需使用襯墊(板)等成形裝置。

焊接應(yīng)力與變形大

銅的膨脹系數(shù)比鐵大15％，而收縮率比鐵大1倍以上；又由于銅的導(dǎo)熱能力強(qiáng)；冷卻凝固時，變形量大。

當(dāng)焊接剛性大的焊件或焊接變形受阻時，就會產(chǎn)生很大的焊接應(yīng)力，成為導(dǎo)致焊接裂紋的力學(xué)原因。

易產(chǎn)生熱裂紋

銅及銅合金的線膨脹系數(shù)幾乎要比低碳鋼大50%以上，因此焊接時產(chǎn)生較大的應(yīng)力。

在焊縫和熱影響區(qū)上都可能產(chǎn)生熱裂紋，主要原因是銅在液態(tài)下易氧化生成氧化亞銅（Cu2O)，它溶于液態(tài)銅而不溶于固態(tài)銅，

冷凝過程中與銅生成熔點(diǎn)略低于銅的Cu2O+Cu共晶(熔點(diǎn)為1064℃)；銅中若有雜質(zhì)鉍(Bi)和鉛(Pb)等，在熔池結(jié)晶過程中也生成低熔點(diǎn)共晶Cu+Bi(熔點(diǎn)270℃)、Cu+Pb(熔點(diǎn)326℃)，

這些共晶物分布在焊縫金屬的枝晶間或晶界處。當(dāng)焊縫處于高溫時，熱影響區(qū)的低熔共晶物重新熔化，在焊接應(yīng)力作用下，在焊縫或熱影響區(qū)上就會產(chǎn)生熱裂紋。

凝固金屬中的過飽和氫向金屬的微間隙中擴(kuò)散造成很大的壓力。又因銅和銅合金在加熱過程中無同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變，晶粒易長大，有利于低熔點(diǎn)共晶薄膜的形成，從而增大了熱裂傾向。

為了防止熱裂紋，防止熱裂紋的措施是控制銅中鉛、鉍的含量；在焊絲中加入Si、Mn、P等元素進(jìn)行脫氧；從冶金方面須嚴(yán)格限制銅中雜質(zhì)的含量，增強(qiáng)對熔池的脫氧能力；

若有可能選用獲得雙相組織的焊接材料，以破壞低熔共晶薄膜的連續(xù)性，打亂柱狀晶的方向；采用能獲得雙相組織（α+β）的焊絲（HS224硅黃銅焊絲）。

另外，從力學(xué)方面須減小焊接應(yīng)力的作用。

易產(chǎn)生氣孔

氣孔傾向嚴(yán)重 銅及銅合金焊接時極易形成氣孔，原因如下：

1）銅在液態(tài)能溶解較多的氫，熔池凝固過程中氫的溶解度大大下降，過剩的氫未及時析出，便形成氣孔。

2）熔池中的氫會和氧化亞銅（Cu2O）產(chǎn)生下述反應(yīng)Cu2O+H2=2Cu+H2O↑反應(yīng)生成的水蒸氣（Cu2O）不溶于銅液中，熔池結(jié)晶時未及時逸出。

防止產(chǎn)生氣孔的措施是減少氫、氧的來源；用預(yù)熱來延長熔池存在時間，使氣體易于析出；采用含鋁、鈦等強(qiáng)脫氧劑的焊絲。

3）接頭性能下降 純銅手弧焊或埋弧焊時接頭的伸長率僅為母材的20%～50%，同時導(dǎo)電性和耐蝕性均下降。

改善的措施是控制雜質(zhì)含量和通過合金元素對焊縫進(jìn)行變質(zhì)處理。

綜上所述，銅及銅合金焊接性不良的重要原因是由于焊接過程中銅的氧化

接頭性能下降

（1）接頭塑性顯著下降

因銅及銅合金一般不發(fā)生相變，焊縫和熱影響區(qū)晶粒易長大；各種脆性低熔共晶出現(xiàn)于晶界。其結(jié)果是使接頭的塑性和韌性顯著下降。

（2）導(dǎo)電性能下降

銅越純其導(dǎo)電性能就越好，焊接過程中任何雜質(zhì)和合金元素的加入，都導(dǎo)致電導(dǎo)率降低。

（3）耐蝕性變差銅合金的耐蝕性是依賴于鋅、鋁、錳、鎳等合金元素的加入，而這些元素在焊接過程中蒸發(fā)、燒損，都不同程度上使接頭的耐蝕性能下降。

焊接應(yīng)力的存在會使得那些對應(yīng)力腐蝕較敏感的高鋅黃銅、鋁青銅、鎳錳青銅的焊接接頭在腐蝕環(huán)境中過早失效。改善接頭性能的主要措施可以是控制雜質(zhì)含量；加強(qiáng)焊接區(qū)的保護(hù)以減少合金元素的燒損；通過合金化對焊縫進(jìn)行變質(zhì)處理；減少熱的作用和焊后消除應(yīng)力處理等。

必須指出，銅及銅合金的種類繁多，其成分和性能差別很大，因而焊接性表現(xiàn)各異。在作焊接性分析時，除注意上述共性問題外，還應(yīng)針對銅合金的不同類型及其對各種焊接方法的適應(yīng)性作出具體評價。下表是銅及銅合金對幾種常用的熔焊方法適應(yīng)性比較，可供選擇焊接方法參考。

銅及銅合金對熔焊方法的焊接性比較

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