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如何避免铜污染裂纹在焊接中的出现?

时间:2026-01-23 理论教育 小谭同学 版权反馈
【摘要】:铜污染裂纹是熟知的发生在奥氏体不锈钢和结构钢中的现象。与焊接相关的,由于CCC而引起的破坏几乎都源自于焊件表面由于磨损而残留的铜,铜来自于夹具、触头或者其他由铜制造的部件和工具。而以合金元素加入钢中的铜并不促成CCC。因为铜在接近1100°C[69]温度时对晶粒边界浸润最有效,所以经常在离熔合线一定距离处能观察到CCC,开裂的程度决定于焊接热循环和施加的应力。图6-46 由焊件表面残留的磨损的铜引起的铜污染裂纹

铜污染裂纹(CCC)是熟知的发生在奥氏体不锈钢和结构钢中的现象。它的发生机理是:熔融的铜渗入奥氏体晶界而导致液体金属脆化。由于存在熔融的铜(或者铜合金)是开裂的前提,因此裂纹只发生在高于铜的熔点温度,大约在1083°C(1981°F)左右。与焊接相关的,由于CCC而引起的破坏几乎都源自于焊件表面由于磨损而残留的铜,铜来自于夹具、触头或者其他由铜制造的部件和工具。而以合金元素加入钢中的铜并不促成CCC。图6-46画出了CCC的示意图。

因为铜在接近1100°C[69]温度时对晶粒边界浸润最有效,所以经常在离熔合线一定距离(几个毫米)处能观察到CCC,开裂的程度决定于焊接热循环和施加的应力。残留应力和(或)外加应力倾向于加快CCC。由于铜的颜色和不锈钢很不同,所以在抛光的金相面上沿奥氏体晶粒边界渗入的铜是很明显的,因而由此可以直接当地确定开裂的机理是否为CCC。而在装有成分分析装置(EDS或EDAX)的SEM中查看断口也可以方便地观察到是否有铜存在。然而一旦确认,要消除铜的来源可能更困难一些,这经常和铜夹具、工具和保护装置等与要焊的工件接触的器具有关,为此在有些场合,在铜夹具表面镀上铬、镍或其他金属来把铜和焊件隔离。

图示(https://www.xing528.com)

图6-46 由焊件表面残留的磨损的铜引起的铜污染裂纹

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