铜及铜合金的焊接ppt课件.ppt

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1、铜及铜合金的焊接铜及铜合金的焊接1概述2铜的生产3铜的性质与用途4铜合金的主要合金元素及其影响5铜材的种类及其特性6焊接工艺条件要点7焊接质量的相关问题及对策8铜及铜合金的钎焊1概述铜是人类发现和使用最早的金属之一。我国于公元前二千年就已大量生产、使用青铜。十八、十九世纪，欧洲是铜的主要供给地。十九世纪末，美国开始开采大铜矿，炼铜工业逐渐发展。二十世纪，前苏联、智利、加拿大和非洲兴起了炼铜工业。随着焊接技术的发展，铜在工业及人们生活中的应用日益广泛。2铜的生产炼铜的基本过程：反射炉熔炼——转炉吹炼——火法精炼——电解精炼铜精矿石英石（提炼金、银、硒、碲）焙烧反射炉造锍熔炼冰铜

2、(20～40%Cu)转炉吹炼转炉渣粗铜　(98～99%Cu)火法精炼精铜(99.3～99.6%Cu)电解精铜电铜（99.99%Cu)空气烟气（含SO2）制H2SO4废渣空气SO2烟气阳极泥火法炼铜（反射炉熔炼）的一般流程3铜的性质与用途3.1铜的性质（1）熔点：1083℃，沸点：2310℃；（2）比重：8.89g/cm3；（3）导电性好，为钢的6倍，仅次于银；（4）导热性好，为钢的8倍，为银的73%；（5）热膨胀系数大，为钢的1.4倍；3.2铜的用途铜的用途广泛：导线、器皿、光学仪器、换热器、粉末冶金、防腐油漆、杀虫剂、除草剂、化工、染料、玻璃工业、机电工业、家用电器等。制造

3、一部3千瓦的发电机约需580公斤铜，100公里的150mm2输电线约需400吨铜！4铜合金的主要合金元素及其影响合金元素的影响：强度、化学稳定性、变形性能、焊接性等。Zn：使焊接性变差，蒸气有毒。Sn：10%以下对弧焊之性能基本无影响。Si：有脱氧作用并有利于焊接性。Fe、Mn：一般含量较低，不影响焊接性。含Mn（2%～５％）的青铜焊接性得到改善。５铜材的种类及其特性5.1铜材的种类及其符号表示☻德国标准的表示符号纯铜：SF—CuSF、SE、SW：无氧脱氧铜铜合金：以其化学成分表示——例如：Ni10Fe1MnH40(布氏硬度40HB）F20（σb≮200N/mm2)☻中国的表

4、示符号纯铜：T1～T4，即一号铜至四号铜，纯度依次降低。无氧铜：TU后加1、2数字或脱氧元素组成，如：TU1、TU2、TUP、TUMn。共分为四大类：紫铜：纯铜黄铜：H62、H59青铜：QAI9-2、QBe2.5、QSnP10-1白铜：B10、B305.2铜材的特性5.2.1纯铜（1）韧铜含有少量的氧（0.01～0.07%，以氧化物的形式存在），导电性好，但易产生焊接裂纹。（2）无氧脱氧铜用P、Si等脱氧，含氧量极少（0.008%以下），焊接性好。5.2.2铜合金（1）Cu—AI系：一般AI为7~11%；（2）Cu—Ni系：含Ni量低于50%，常用者为10~30%Ni；（3）

5、Cu—Zn系：常用者为H62等。（4）Cu—Mn系：常用者为Cu-Mn2~Cu-Mn5（DIN1766）。熔点、热膨胀系数均低，焊接性好。（5）Cu—Si系：导热系数小，焊接性好。6焊接工艺条件要点6.1焊接前清理：坡口面、接缝两侧50mm；6.2工艺条件的一般要求（1）采用大电流；（2）合理设计坡口形式；（3）重视焊接顺序；（4）推荐：薄板TIG焊，厚板埋弧焊；（5）气体保护焊采用Ar或(Ar+He)混合气体。6.3电源极性及工艺参数（1）TIG焊一般采用直流正接，AI、Be青铜用直流反接或交流；（2）MIG焊采用直流反接；（3）相关资料的工艺参数仅作参考。7焊接质量的相关

6、问题及对策7.1纯铜问题：热裂纹、氢蚀裂纹、气孔。对策：（1）用有脱氧剂的焊丝（Mn、Si、Ti)；（2）高温预热；（3）焊后缓冷；（4）磁力搅拌熔池。7.2铜合金问题：易产生裂纹，原因：（1）凝固温度区间宽；（2）晶界低熔点杂质。对策：Cu-AI系合金—焊材含Ni、Fe、Mn，抑制脆化相析出；Cu-Ni系合金—尽量避免热输入过大。7.3焊接施工中的注意事项（1）纯铜：较高的预热温度，400～500℃。可在保护气体中加N2，亦可加He。TIG焊时宜采用Si脱氧的焊丝，接头力学性能好；电子束焊时易产生气孔、咬边等，重熔即好。（2）铜合金：预热温度不很高：100～200℃。埋弧焊

7、时要注意焊剂与焊丝的匹配。（3）Cu-Zn系合金：防Zn蒸气危害——提高焊速。（4）Cu及Cu合金防止气孔的措施：①预热/缓冷；②选用含有AI、Ti等强氧化剂的焊丝；③仔细清除氧化膜。（5）焊接材料①焊丝国家标准GB9460-88《铜及铜合金焊丝》对铜及铜合金用焊丝和填充丝作了规定。类别名称型号铜紫铜丝HSCu黄铜1号黄铜丝HSCuZn—12号黄铜丝HSCuZn—23号黄铜丝HSCuZn—34号黄铜丝HSCuZn—4白铜锌白铜丝HSCuZnNi白铜丝HSCuNi青铜硅青铜丝HSCuSi锡青铜丝HSCuS