铜的焊接性

铜和铜电阻焊-概述说明以及解释1.引言1.1 概述铜是一种常见的金属材料，具有良好的导电性和导热性，广泛应用于电子、电气、通讯等领域。

铜电阻焊是一种常用的焊接方式，通过利用铜的特性进行焊接，能够有效地连接各种电子元件和电路板。

本文将介绍铜的特性、铜电阻焊的原理及应用，旨在帮助读者更全面地了解铜焊接技术，并掌握其在实际生产中的应用。

通过本文的阐述，读者将能够深入了解铜电阻焊的工作原理和优势，为未来的实际操作提供参考和指导。

1.2 文章结构“文章结构”部分将介绍本文的组织结构和内容分布。

本文将首先介绍铜的特性，包括其化学性质、物理性质和工程特性。

然后，将详细探讨铜电阻焊的原理，解释铜电阻焊的工作原理和实现方式。

最后，将探讨铜电阻焊在工业和实际应用中的作用和意义。

通过这种结构，读者将能够全面了解铜及铜电阻焊的相关知识，从而加深对这一领域的理解。

1.3 目的:本文旨在介绍铜和铜电阻焊的基本特性、原理及应用。

通过对铜的特性进行深入探讨，我们可以更好地了解铜在电子领域的重要性和应用前景。

同时，通过详细解析铜电阻焊的原理和实际应用案例，我们可以帮助读者更好地理解这一技术的工作原理和优势，从而为相关行业的工程师和研究人员提供更多参考和指导。

最终，通过对铜和铜电阻焊的全面介绍，可以促进该领域的进一步发展和应用推广。

2.正文2.1 铜的特性：铜是一种常见的金属材料，具有许多独特的特性使其在工业和制造业中广泛应用。

首先，铜具有良好的导电和导热性能，是许多电子产品中必不可少的材料之一。

其导电性能仅次于银，而且价格相对较低，因此在电力传输和电路制造中被广泛使用。

此外，铜具有良好的可加工性，可以通过各种方式轻松加工成不同形状和尺寸的零件，满足各种工业需求。

另外，铜具有出色的耐腐蚀性能，可以在潮湿或恶劣的环境下长期稳定地使用，这使得铜成为海洋工程和化工设备中常用的材料。

此外，铜的抗菌性能也很好，可以用于制造医疗设备和食品加工设备。

常用金属材料的焊接性焊接是指将两个或多个金属材料通过加热或施加压力等方式连接在一起的工艺。

常用的金属材料包括钢铁、铝、铜、镍、钛等。

这些金属材料在焊接时拥有不同的特性和焊接性能。

下面将针对常见金属材料的焊接性进行详细介绍。

1.钢铁焊接性钢铁是最常见的金属材料之一，其焊接性能较好。

在钢铁焊接中常用的方法包括电弧焊、气焊、激光焊等。

其中，电弧焊是最常见的焊接方法，在焊接钢铁时通常使用熔化电极和熔化极性相同的焊条。

钢铁的焊接性能取决于其成分、组织结构以及焊接方法等因素。

2.铝焊接性铝是一种常见的轻金属，其焊接性能较差。

由于铝的氧化膜容易形成，这会降低焊接接头的强度和质量。

为了提高铝的焊接性能，可以采用预处理、焊接保护气体等方法。

常见的铝焊接方法有气焊、TIG焊等。

在气焊中需要使用钡剂等预处理剂来清除氧化膜，而TIG焊则可以通过惰性气体的保护来减少氧化膜的生成。

3.铜焊接性铜是一种良好的导电材料，其焊接性能较好。

常见的铜焊接方法有气焊、TIG焊、电弧焊等。

在铜焊接中，氧化膜的清除很重要，可以使用钝化剂等预处理剂来清除氧化膜。

TIG焊和电弧焊是常用的铜焊接方法，可以通过选择合适的焊接材料和控制焊接参数来获得理想的焊接接头。

4.镍焊接性镍是一种耐腐蚀性较好的金属材料，其焊接性能较好。

常见的镍焊接方法有电弧焊、TIG焊等。

镍焊接时，需要注意选择合适的焊接材料和适当的焊接参数来获得理想的焊接接头。

在镍焊接中，尤其需要注意焊接电缆和接地端之间的电气连接，以避免电弧腐蚀。

5.钛焊接性钛是一种重要的结构材料，其焊接性能较好。

常用的钛焊接方法有电弧焊、激光焊等。

在钛焊接中，需要注意选择合适的焊接材料和适当的焊接参数，以避免产生气泡和裂纹等缺陷。

此外，钛焊接还需要进行保护气体的控制，以避免氧化等不良影响。

综上所述，常用金属材料的焊接性能因成分、组织结构以及焊接方法等因素的不同而有所差异。

了解和掌握这些材料的焊接性能对于实际应用和工程设计具有重要意义，能够确保焊接接头的质量和可靠性。

详解典型焊接材料的焊接性典型焊接材料的焊接性是指在焊接过程中所表现出的特性和性能。

焊接性是影响焊接工艺和焊缝质量的重要因素之一、下面将详细介绍常见焊接材料（包括金属和非金属材料）的焊接性。

1.钢材焊接性：钢材是最常见的金属材料之一，具有广泛的应用领域。

钢材的焊接性取决于其成分、钢种和热处理状态。

一般来说，碳含量低的低碳钢和碳含量高的高碳钢都具有良好的焊接性。

焊接低碳钢时，焊接热影响区域（HAZ）容易发生退火，引起冷脆性的问题，需要采取适当的措施进行预热和后热处理。

高碳钢焊接时容易出现冷裂纹和热裂纹，需要选择适合的焊接材料和控制焊接参数。

2.铝合金焊接性：铝合金是一种轻质、高强度的金属材料，广泛用于航空、汽车和建筑等领域。

铝合金的焊接性取决于合金化元素、成分和热处理状态。

一般来说，一些铝合金易于焊接，如铝镁合金和铝锂合金，而一些铝合金焊接性较差，如硬化铝合金。

焊接铝合金时，容易发生氧化和热裂纹等问题，需要采取保护气体和合适的焊接工艺参数。

3.不锈钢焊接性：不锈钢是一种抗腐蚀性能良好的金属材料，被广泛用于食品加工、化工和医疗器械等领域。

不锈钢的焊接性受到合金元素、成分和热处理状态的影响。

普通奥氏体不锈钢（如304和316等）焊接性较好，而马氏体不锈钢焊接性较差。

焊接不锈钢时，易发生气孔和焊接晶间腐蚀等问题，需要控制焊接参数和采用适当的焊接试剂。

4.铜及铜合金焊接性：铜和铜合金是常见的导电材料，被广泛应用于电气、电子和管道等行业。

铜及铜合金的焊接性好，容易焊接。

焊接铜合金时，一般采用气焊、电弧焊或电阻焊等方法。

需要注意的是，铜及铜合金焊接时易发生氧化和高温脆性等问题，需要采取保护措施。

5.非金属材料的焊接性：非金属材料如塑料、陶瓷和橡胶等也可以进行焊接。

其中，塑料焊接性好，常用的焊接方法有热板焊接、高频焊接和超声波焊接等。

陶瓷和橡胶等材料的焊接性较差，难以进行常规焊接，常采用粘接、烧结和激光焊接等特殊方法。

► (四)焊接接头性能下降
► 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

黄铜焊接性及常用焊接参数标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]1、黄铜的焊接性黄铜是铜锌合金，由于锌的沸点较低，仅为907℃，故焊接过程中极容易蒸发，这一点成为黄铜焊接的最大问题。

在焊接高温作用下，焊条电弧焊时锌的蒸发量高达40%，锌的大量蒸发，导致焊接接头的力学性能和耐蚀性能下降，还使之对应力腐蚀的敏感性增大。

蒸发的锌在空气中立即被氧化成氧化锌，形成白色的烟雾，给操作带来很大困难，而且影响焊工身体健康，因此，焊接黄铜的场所，应加强通风等防护措施。

黄铜的焊接性不良，焊接时会产生气孔、裂纹、锌的蒸发和氧化等问题。

为了解决这些问题，在焊接时常用含硅的焊丝，因为硅在熔池表面会形成一层致密的氧化硅薄膜，阻碍锌的蒸发和氧化，并防止氢的入侵。

焊后可经470～560℃的退火处理，以消除应力防止“自裂”现象。

2、黄铜的焊接方法生产中常用的焊接黄铜的方法是焊条电弧焊和氩弧焊等，其工艺要点如下：（1）焊条电弧焊焊条采用青铜芯焊条，如ECuSn-B（T227）、ECuAl-C （T237）。

补焊要求不高的黄铜铸件可采用纯铜芯焊条，如ECu（T107）。

电源采用直流正接，V型坡口角度不应小于60°～70°。

板厚超过14mm时，焊前焊件表面应仔细清理，清除一切会产生氢气的油类杂质。

操作时应当用短弧焊接，焊条不做横向和前后摆动，只沿焊缝的直线移动。

焊接速度要快，不应低于～0.3m/min。

多层焊时，层与层之间的氧化膜及渣应清除干净。

黄铜的铜液流动性大，故溶池最好处于水平位置，若溶池必须倾斜，则倾角不应大于15°。

（2）氩弧焊手工钨极氩弧焊时，焊丝采用锡黄铜焊丝HSCuZ-1（HS221）、铁黄铜焊丝HSCuZn-2（HS222）、硅黄铜焊丝HSCuZn-4（HS224）。

这些焊丝含锌较高，焊接时烟雾较大。

亦可用青铜焊丝HSCuSi（HS211）、HSCuSn（HS212）。

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227是比较通用的一种铜焊条，它可用于磷青铜、黄铜等材料的焊接，又可用于耐腐蚀、耐磨工件（如磷青铜轴衬、船舶螺旋桨叶片等）的堆焊。
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。

纯铜T2数据纯铜T2是一种常见的铜合金，具有良好的导电性、导热性和可塑性，广泛应用于电子、电气、建造等领域。

下面是纯铜T2的一些基本数据和特性的详细介绍。

1. 化学成份：纯铜T2的化学成份主要包括铜（Cu）和少量的杂质元素，如磷（P）、铅（Pb）、锌（Zn）等。

其中，铜的含量通常在99.9%以上。

2. 导电性能：纯铜T2具有优异的导电性能，是一种优质的导电材料。

其电导率通常在56MS/m以上，相对电阻率约为0.0176Ω·mm²/m。

3. 导热性能：纯铜T2具有出色的导热性能，适合于高温导热器件创造。

其热导率通常在390W/(m·K)摆布。

4. 机械性能：纯铜T2具有良好的可塑性和延展性，易于加工成各种形状。

其抗拉强度通常在210MPa以上，屈服强度约为50MPa。

5. 耐腐蚀性：纯铜T2对许多腐蚀介质具有较好的耐蚀性，特别是对于水和大多数非氧化酸。

然而，在强氧化性环境下，纯铜T2可能会发生腐蚀。

6. 焊接性能：纯铜T2具有良好的可焊性，可采用多种焊接方法进行连接，如氩弧焊、气焊、电阻焊等。

7. 应用领域：纯铜T2广泛应用于电子、电气、建造等领域。

例如，在电子领域，纯铜T2常用于创造电缆、路线板、继电器等电器元件；在建造领域，纯铜T2常用于创造屋顶、墙壁装饰材料等。

总结：纯铜T2是一种常见的铜合金，具有优异的导电性、导热性和可塑性。

它的化学成份稳定，具有良好的机械性能和耐腐蚀性。

因此，纯铜T2在电子、电气、建造等领域得到广泛应用。

铜及铜合金焊材选用铜及其合金在工业制造和建筑领域中广泛应用。

而焊接作为一种常见的加工方法，对于铜及铜合金的选用适合的焊材是至关重要的。

本文将探讨铜及铜合金焊材的选择，并提供一些建议。

一、铜及铜合金的特性铜具有优良的导热性和导电性，耐腐蚀性好，并且易于加工。

铜合金则具有更高的强度和硬度，适用于各种工业应用。

在焊接过程中，铜及铜合金的熔点较低，且易于形成均匀的焊缝。

二、焊接方法根据焊接方式的不同，可将焊接方法分为气焊、电弧焊和无熔剂焊接。

1. 气焊气焊是传统的焊接方法，使用氧炔火焰进行焊接。

对于铜及铜合金，采用适当的焊接棒和焊接流程能够获得良好的焊接效果。

常用的气焊焊材有无烟熔剂焊条与纯铜焊条。

2. 电弧焊电弧焊利用电弧形成焊缝。

对于铜及铜合金的焊接，采用惰性气体保护焊（TIG）和焊丝（MIG）焊接能够获得优异的焊接质量。

惰性气体焊接可以在焊接过程中提供保护性气氛，防止氧气和氮气的污染。

3. 无熔剂焊接无熔剂焊接是一种无需外加熔剂的焊接方法，通过高频加热和压力来实现焊接。

这种方法适用于一些对熔剂敏感的应用，因为没有熔剂的使用，焊接后无需清洁和去除残留。

三、焊材选择建议选择适合的焊材是确保焊接质量的关键。

下面是一些建议：1. 纯铜焊材纯铜焊材适用于焊接纯铜或低合金铜，如无氧铜和磷铜。

它们具有良好的导电性和导热性，并能够产生均匀的焊缝。

纯铜焊材可用于气焊、电弧焊和无熔剂焊接。

2. 银焊材银焊材是一种常用的铜合金焊材，适用于焊接多种铜合金，如黄铜和镍铜合金。

银焊材在高温下熔点低，具有较强的强度和耐腐蚀性。

然而，银焊材的成本较高，需要注意使用时的温度控制。

3. 焊丝焊丝适用于电弧焊和无熔剂焊接，可用于焊接各种铜合金。

根据具体应用的不同，可以选择不同材质的焊丝，如铜铝焊丝、铜镍焊丝和铜锌焊丝。

焊丝选择时需要根据要求的强度、导电性和耐腐蚀性来确定。

四、注意事项在选择和使用铜及铜合金焊材时，还需注意以下事项：1. 确保焊接材料的质量，选择正规的供应商和品牌。

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。

认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
普通黄铜用途：
H80和H90用作镀层及装饰品 ，奖章等； H68和H70适用于冷冲压制造形状复杂的零件，
如弹壳、波纹管等； H59和H6用于制作要求导电、耐蚀有适当强度的
纯铜
黄铜
分类 --
常用牌 号举例
--
特征
青铜 白铜
--
--
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
类别 纯铜 黄铜
青铜
主要合 金元素
无
锌
除锌和 镍以外 的元素
分类
常用牌 号举例
特征
--
--
良好的导热性、导电性、 耐蚀性、塑性
黄铜 H68/H96 耐蚀性好，加工性能好， 导电性能比纯铜差，力
特殊黄铜 HPb59-1 学性能比纯铜好
锡青铜 QSn4-3 铝青铜 QAl9-2 硅青铜等 QSi3-1
良好的耐磨性、力学性 能、铸造性能、耐蚀性 能。
白铜 镍
--
-- 耐蚀性好，力学性能好
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
铜与其中的杂质可形成多种低熔点共晶引 起热裂纹。
铜及铜合金的线胀系数和收缩率比较大， 而且导热性强，焊接时会产生较大的焊接 应力。
纯铜焊接时，焊缝为单相组织，且由于铜 的导热性强，焊缝易生成粗大的柱状晶 。
这，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目

- 1 -绪论随着科学技术的不断发展，紫铜的应用范围日益广泛。

但由于紫铜的特殊性能，给焊接工件带来了一定的困难。

由于焊件厚度（特别是极薄、极厚件）、结构形状的不同，需要采用相应的焊接方法及工艺，才能获得优质的焊接接头及较高的焊接生产率。

为了有效的掌握紫铜的焊接技术，必须进一步了解紫铜的基本性能、焊接特点、焊接材料、焊接设备、焊接操作方法及接头质量检测等内容。

而紫铜的焊接比钢、铁等黑色金属的焊接要复杂的多。

在实际工作中，人们很需要掌握一紫铜焊接的基本理论知识、具体焊接工艺参数和经验等资料，下面就紫铜的一些特性和焊接做一下介绍分析。

1 紫铜用途和消费由于紫铜具有优良的传导性能、机械强度大、延展性好好和鲜艳的金属光泽等使其一度位居常用有色金属量之首。

紫铜的应用领域包括：电气行业，这也是它的传统应用领域，像电线电缆、输电设备、电工器材等；轻工业，主要是日用五金等；机械行业，各种工程、石化、矿山、床具、仪器仪表以及通用的基础设施等；交通运输业，主要是运输工具的生产；电子邮电行业，像通信、雷达、电子计算机、电子元器件的生产。

像其它的如军工、化工等行业中业得到了广泛的应用。

当前世界紫铜的消费量约为1250万吨/年，消费最多的国家好地区有美国、日本、中国、德国年消费量都在100万吨以上，其次韩国、中国台湾、法国和意大利的消费量也都在50万吨以上。

2 紫铜的焊接性分析2.1 紫铜的物理性能所谓紫铜就是纯铜，纯铜的外观呈紫红色，习惯上就称为紫铜。

它是含铜量不低于99.5％的工业纯铜。

纯铜密度为8.89g/cm3,熔点是1087℃,紫铜是属于面心立方晶格。

紫铜的主要性能：1）有优良的导电性，在金属中仅次于银，此外它的纯度越高导电性就越好；2）导热性好，仅次于金和银；3）在大气、海水中具有较好的耐蚀性；4）有良好的常温和低温塑性，但是在400～700℃高温下其强度和塑性显著降低；5）强度和硬度低，经冷加工变形后强度可成倍增加，而塑性成倍降低，若再经500～600℃退火，可使其塑性完全恢复。

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。

铜及铜合金的焊接性。

⑴焊缝成形能力差由于铜和大多数铜合金的热导率比碳钢大7～11倍，焊接时散热严重，焊接区难于达到熔化温度。

铜在熔化温度时的表面张力比铁小1/3，流动性比钢大1～1.5倍，表面成形能力差，焊接时母材难熔合，容易产生未焊透缺陷。

因此应采用大能量、高能束的焊接方法，并采取焊前预热，焊件反面安放垫板等工艺措施。

⑵焊缝及热影响区热裂倾向大原因由以下几点：1）铜及铜合金的线膨胀系数几乎要比低碳钢大50%以上，因此焊接时产生较大的应力。

2）熔池结晶过程中，铜能与其它杂质生成熔点为270℃的Cu+Bi、326℃的Cu+Pb、1064℃的Cu2O+Cu、1067℃的Cu+Cu2S等多种低熔点共晶，充满在晶界形成薄弱面。

3）凝固金属中的过饱和氢向金属的微间隙中扩散造成很大的压力。

防止热裂纹的措施是控制铜中铅、铋的含量；在焊丝中加入Si、Mn、P等元素进行脱氧；采用能获得双相组织（α+β）的焊丝（HS224硅黄铜焊丝）。

⑶气孔倾向严重铜及铜合金焊接时极易形成气孔，原因如下：1）铜在液态能溶解较多的氢，熔池凝固过程中氢的溶解度大大下降，过剩的氢未及时析出，便形成气孔。

2）熔池中的氢会和氧化亚铜（Cu2O）产生下述反应Cu2O+H2=2Cu+H2O↑反应生成的水蒸气（Cu2O）不溶于铜液中，熔池结晶时未及时逸出。

防止产生气孔的措施是减少氢、氧的来源；用预热来延长熔池存在时间，使气体易于析出；采用含铝、钛等强脱氧剂的焊丝。

⑷接头性能下降纯铜手弧焊或埋弧焊时接头的伸长率仅为母材的20%～50%，同时导电性和耐蚀性均下降。

改善的措施是控制杂质含量和通过合金元素对焊缝进行变质处理。

综上所述，铜及铜合金焊接性不良的重要原因是由于焊接过程中铜的氧化。

紫铜的焊接(一)紫铜的焊接性紫铜(纯铜)的焊接性较差，焊接紫铜比焊接低碳钢困难得多。

紫铜在焊接时存在的主要问题有：1．焊透性差，易变形。

紫铜的导热率在室温时比低碳钢约大8倍，在1000℃时要大10倍，使得焊接区不容易加热到熔点，致使母材难以熔化，填充金属和母材不能很好熔合，产生未焊透和未熔化现象。

因此，焊接时要使用大功率热源(火焰能率高)，通常在焊接前还需采取预热措施。

另一方面，紫铜的线膨胀系数比低碳钢要大50％以上，由液态转变为固态时收缩率也较大，再加上铜的导热能力好，使焊缝热影响区宽，如果工件刚度不大，又无防变形措施，在焊件焊后就会产生严重的变形。

2．易氧化，焊接接头机械性能低。

铜在常温下不容易氧化，但当温度升高到300℃以上时，其氧化能力便很快增大。

当温度接近熔点时，其氧化能力最强，生成氧化亚铜(CuO)。

在焊缝金属结晶时，氧化亚铜和铜会形成低2熔点共晶体(1064℃)，分布在铜的晶界上，使焊接接头力学性能大为降低，其强度可降低到只有母材的1/2～1/3。

又由于铜是单相组织，没有同素异构转变，也没有重结晶和细化晶粒的作用，因此，焊后焊缝金属都是粗大的晶粒组织，所以也造成了焊后焊缝的机械性能一般低于基本金属，尤其是接头部分的塑性和韧性，降低更为明显。

3．气孔。

气孔是铜焊接时的一个主要问题。

大量试验研究和生产实践表明，紫铜焊缝对氢气孔的敏感性比低碳钢焊缝要高得多。

其原因是：一方面铜的导热系数高，使得铜焊缝的结晶凝固过程特别快，因而在高温时所溶解在焊缝中的氢不易上浮逸出，就在焊缝中形成气孔；另一方面，试验表明，铜在高温时吸收氢量的能力比低碳钢也大得多，这也是为什么铜对氢气孔特别敏感的原因。

4．裂纹。

紫铜在焊接时，在焊缝和近缝区内产生的裂纹，其中最常见的是热裂纹。

热裂纹的倾向与两个因素有关：一是焊缝中杂质的影响；一是焊接过程中所产生的应力。

铜在高温时易氧化成氧化亚铜，在凝固时，氧化亚铜不溶于固体铜中，因此析出的氧化亚铜与铜形成脆性的共晶体分布于晶界上，使铜变脆，易形成裂纹。

铜的焊接方法
铜是由于有良好的电镀性能，可以用于电子装置和计算机电路系统的元件商品，因此
许多设备都需要铜的焊接技术。

本文将介绍铜的焊接方法，包括气焊和电阻焊两种方法。

气焊是最常用的焊接方法，它将氧气和乙炔与铜混合，形成熔池，使铜的焊点发生反应，从而形成焊接结构。

用气焊处理铜时，应选择合适的焊枪，这样可以增加焊接范围。

如果选择焊枪太小，则无法完全焊接铜，反之亦然。

在气焊铜过程中，选择的焊条或焊丝
如果过大，也可能导致焊接结构的脆性，从而影响承载能力。

另一种常用的焊接方法就是电阻焊，它是通过产生电阻热量将铜和金属焊料一起熔融
而成的。

这种焊接方法适用于铜板厚度较薄的情况，可以将两个块状的铜接触，从而获得
良好的焊接效果。

电阻焊铜有利于实现对电路元件的排列，而且能够有效降低铜层厚度，
从而降低电路质量。

但是电阻焊也有缺陷，如果不熟悉这个过程，就很难完美地完成焊接
工作。

除了以上两种方法，还有其他几种铜焊接技术，比如埋弧焊、电子束焊和激光焊等。

埋弧焊是通过极具腐蚀性的埋弧焊池来焊接铜，而电子束焊则是一种高能量的焊接方法，
可以利用电子束的热量焊接铜，而激光焊接则是利用激光的热量将铜熔化而成焊点。

总之，在焊接铜时需要考虑到许多条件，比如材料种类、焊枪功率、焊条的直径等，
此外，还要考虑到铜层厚度，选择合适的焊接方法，这样可以在一定程度上避免过度焊接，避免发生裂痕形成。