铜及铜合金焊接的特点分析

铜及铜合金的焊接性比较差，相对于低碳钢来说要困难得多，其焊接具有自身的特点。

1.容易产生的问题

铜及铜合金具有导热性强、热胀冷缩性大和高温时强度和塑性降低的特点，焊接时主要容易产生以下问题：

1）熔合不良。由于铜的导热性强（比碳钢大8倍），因此如果焊接时采取的规范不当，则母材难以熔化，造成填充金属和母材熔合不良，产生焊不透的现象。

2）焊后易变形。由于铜的热胀冷缩性大（铜的线胀系数比碳钢大50%），因此焊后易产生较大的变形。

3）焊接接头性能难保证。铜在液态时易氧化生成氧化亚铜熔解在铜液中，结晶时生成熔点较低的共晶体存在于铜的晶粒边界上；此外，焊接铜合金时，其中的合金元素易在高温时氧化和蒸发，使有用的合金元素烧损，使得接头的力学性能降低，塑性和韧性降低更为显著。

4）易产生气孔。液态铜能溶解较多的氢，但在凝固和冷却过程中溶解度大大降低，如果冷却速度过快，过剩的氢来不及逸出，便会在焊缝中产生大量的气孔。

5）易产生裂纹。由于铜在高温时强度和塑性降低，以及晶界上氧化亚铜杂质的存在和气孔产生的内压力等因素，再加上收缩时内应力等的影响，易促使接头裂纹的形成。(www.xing528.com)

2.解决措施

针对上述问题，焊接时应注意采用较强的热源，并执行焊前预热、按合理的次序焊接及焊后锤击等工艺措施。

此外，在焊接纯铜时，还应防止铜的氧化和解决氢的溶解问题；在焊接铜合金时，应解决合金元素的烧损问题，因为这些是产生气孔、裂纹和接头力学性能降低的主要根源。

采取的措施主要有：

1）防止铜的氧化。彻底清理焊口，除去氧化物和工件表面及焊接材料中的水分，以减少氧的来源；在焊药中加入磷、锰、硅等脱氧剂。

2）防止氢的溶解。除去工件表面和焊接材料中的水分，以减少氢的来源；保持焊接区环境适宜；在焊条药皮中加入适量萤石，以利去氢；降低熔池的冷却速度，以利氢的逸出。

3）防止合金元素的烧损。焊接黄铜时，可采用含硅的填充金属，以使焊接时生成氧化硅薄膜，阻止锌的蒸发和氧化，并有效地防止氢的溶入；另外还可适当地降低焊接温度，提高焊接速度，尽量减少熔池在高温下的时间，以减少锌的蒸发和氧化。