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銅與銅合金產生什麼氣孔

發布時間:2023-01-11 17:11:49

1. 鋼與銅及銅合金焊接時產生裂紋的起因是什麼

一 是高導熱率的影響。銅的熱導熱率比碳鋼大7~11倍,當採納的工藝參數與焊接同厚度碳鋼差不多時,則銅材很難融化,填充金屬和母材也不能很好地熔合。
二是焊接接頭的熱裂偏向大。焊接時,熔池內銅與其中的雜質構成低熔點共晶物,使銅及銅合金具備分明的熱脆性,產生熱裂紋。
三是產朝氣孔的缺點比碳鋼嚴峻得多,與要是氫氣孔。
四是焊接接頭性能的變動。晶粒粗化,塑性降低,耐蝕性降低等。

2. 銅的分類及常見的加工方法有哪些

常見分類:
黃銅是由銅和鋅所組成的合金
白銅是銅和鎳的合金
青銅是銅和除了鋅和鎳以外的元素形成的合金,主要有錫青銅,鋁青銅等
紫銅是銅含量很高的銅,其它雜質總含量在1%以下。
1、紫銅
紅銅即純銅,又名紫銅,純銅密度為8.96,熔點為1083℃。具有很好的導電性和導熱性,塑性極好,易於熱壓和冷壓力加工,大量用於製造電線、電纜、電刷、電火花專用電蝕銅等要求導電性良好的產品。
因呈紫紅色而得名。它不一定是純銅,有時還加入少量脫氧元素或其他元素,以改善材質和性能,因此也歸入銅合金。中國紫銅加工材按成分可分為:普通紫銅(T1、T2、T3、T4)、無氧銅(TU1、TU2和高純、真空無氧銅)、脫氧銅(TUP、TUMn)、添加少量合金元素的特種銅(砷銅、碲銅、銀銅)四類。
紫銅的電導率和熱導率僅次於銀,廣泛用於製作導電、導熱器材。紫銅在大氣、海水和某些非氧化性酸(鹽酸、稀硫酸)、鹼、鹽溶液及多種有機酸(醋酸、檸檬酸)中,有良好的耐蝕性,用於化學工業。另外,紫銅有良好的焊接性,可經冷、熱塑性加工製成各種半成品和成品。20世紀70年代,紫銅的產量超過了其他各類銅合金的總產量。
紫銅中的微量雜質對銅的導電、導熱性能有嚴重影響。其中鈦、磷、鐵、硅等顯著降低電導率,而鎘、鋅等則影響很小。氧、硫、硒、碲等在銅中的固溶度很小,可與銅生成脆性化合物,對導電性影響不大,但能降低加工塑性。普通紫銅在含氫或一氧化碳的還原性氣氛中加熱時,氫或一氧化碳易與晶界的氧化亞銅(Cu2O)作用,產生高壓水蒸氣或二氧化碳氣體,可使銅破裂。這種現象常稱為銅的"氫病"。氧對銅的焊接性有害。鉍或鉛與銅生成低熔點共晶,使銅產生熱脆;而脆性的鉍呈薄膜狀分布在晶界時,又使銅產生冷脆。磷能顯著降低銅的導電性,但可提高銅液的流動性,改善焊接性。適量的鉛、碲、硫等能改善可切削性。
2、黃銅
以鋅作主要添加元素的銅合金,具有美觀的黃色,統稱黃銅。銅鋅二元合金稱普通黃銅或稱簡單黃銅。三元以上的黃銅稱特殊黃銅或稱復雜黃銅。含鋅低於36%的黃銅合金由固溶體組成,具有良好的冷加工性能,如含鋅30%的黃銅常用來製作彈殼,俗稱彈殼黃銅或七三黃銅。含鋅在36~42%之間的黃銅合金由和固溶體組成,其中最常用的是含鋅40%的六四黃銅。為了改善普通黃銅的性能,常添加其他元素,如鋁、鎳、錳、錫、硅、鉛等。鋁能提高黃銅的強度、硬度和耐蝕性,但使塑性降低,適合作海輪冷凝管及其他耐蝕零件。錫能提高黃銅的強度和對海水的耐腐性,故稱海軍黃銅,用作船舶熱工設備和螺旋槳等。鉛能改善黃銅的切削性能;這種易切削黃銅常用作鍾表零件。黃銅鑄件常用來製作閥門和管道配件等。
最簡單的黃銅是銅-鋅二元合金,稱為簡單黃銅或普通黃銅,改變黃銅中鋅的含量可以得到不同機械性能的黃銅。黃銅中鋅的含量越高,其強度也較高,塑性稍低。工業中採用的黃銅含鋅量不超過45%,含鋅量再高將會產生脆性,使合金性能變壞。在黃銅中加1%的錫能顯著改善黃銅的抗海水和海洋大氣腐蝕的能力,因此稱為"海軍黃銅"。錫能改善黃銅的切削加工性能。鉛黃銅即我們通常所說的易削國標銅。加鉛的主要目的是改善切削加工性和提高耐磨性,鉛對黃銅的強度影響不大。雕刻銅也是鉛黃銅的一種。多數黃銅具有良好色澤、加工性、延展性,易於電鍍或塗裝。
黃銅又分:
1)普通黃銅
它是由銅和鋅組成的合金。
當含鋅量小於39%時,鋅能溶於銅內形成單相a,稱單相黃銅,塑性好,適於冷熱加壓加工。當含鋅量大於39%時,有a單相還有以銅鋅為基的b固溶體,稱雙相黃銅,b使塑性小而抗拉強度上升,只適於熱壓力加工。
代號用"H+數字"表示,H表示黃銅,數字表示銅的質量分數。如H68表示含銅量為68%,含鋅量為32%,的黃銅,鑄造黃銅則在代號前"Z"字,如ZH62。
H90、H80單相,金黃色,故有金色共稱之,稱為鍍層,裝飾品,獎章等。
H68、H59屬於雙相黃銅,廣泛用於電器上的結構件,如螺栓,螺母,墊圈、彈簧等。
一般情況下,冷變形加工用單相黃銅熱變形加工用雙相黃銅。
2)特殊黃銅
在普通黃銅中加入其它合金元素所組成的多元合金稱為黃銅。常加入的元素有鉛、錫、鋁等,相應地可稱為鉛黃銅、錫黃銅、鋁黃銅。加合金元素的目的。主要是提高抗拉強度改善工藝性。
代號:為"H+主加元素符號(除鋅外)+銅的質量分數+主加元素質量分數+其它元素質量分數"表示。
如:HPb59-1表示銅的質量分數為59%,含主加元素鉛的質量分數為1%,餘量為鋅的鉛黃銅。
3、白銅
以鎳為主要添加元素的銅合金。銅鎳二元合金稱普通白銅;加有錳、鐵、鋅、鋁等元素的白銅合金稱復雜白銅。工業用白銅分為結構白銅和電工白銅兩大類。結構白銅的特點是機械性能和耐蝕性好,色澤美觀。這種白銅廣泛用於製造精密機械、化工機械和船舶構件。電工白銅一般有良好的熱電性能。錳銅、康銅、考銅是含錳量不同的錳白銅,是製造精密電工儀器、變阻器、精密電阻、應變片、熱電偶等用的材料。
4、青銅
原指銅錫合金,後除黃銅、白銅以外的銅合金均稱青銅,並常在青銅名字前冠以第一主要添加元素的名。錫青銅的鑄造性能、減摩性能好和機械性能好,適合於製造軸承、蝸輪、齒輪等。鉛青銅是現代發動機和磨床廣泛使用的軸承材料。鋁青銅強度高,耐磨性和耐蝕性好,用於鑄造高載荷的齒輪、軸套、船用螺旋槳等。鈹青銅和磷青銅的彈性極限高,導電性好,適於製造精密彈簧和電接觸元件,鈹青銅還用來製造煤礦、油庫等使用的無火花工具。
代號:表示方法為"Q+主加元素符號及質量分數+其它元素的質量分數"所組成。鑄造產品則在代號前加"Z"字,
如:Qal7表示含鋁為5%,其餘為銅的鋁青銅ZQsn10-1表示含錫量為10%,其它合金元素含量為1%,餘量為銅的的鑄造錫青銅。
青銅又可分為錫青銅和特殊青銅(即無錫青銅)兩類。
(1)是由錫為主加元素的銅錫合金,也稱為錫青銅
當含錫量小於5~6%,錫溶於銅中形成a固溶體,塑性上升,當含錫量大於5~6%時,由於出現了Cu31sb8為基的固溶體,抗拉強度下降,所以秤的錫青銅含錫量大多在3~14%之間,當含錫量小於5%,適用於冷變形加工,當含錫量為5~7%時的適用於熱變形加工。當含錫量大於10%時,適用於鑄造。
由於a與&電極電位相近,且成分中的錫氮化後生成緻密的二氧化錫薄膜,耐大氣、耐海水等的耐蝕性上升,只是耐酸性較差。
因為錫青銅結晶溫度范圍較寬,流動性差,不易形成集中縮孔,而易形成枝晶偏析和分散縮孔,鑄造收縮率小,有利於得尺寸極接近於鑄型的
鑄件,所以適於鑄造形狀復雜。壁厚較大的條件,而不適宜鑄造要求緻密度高和密封性好的鑄件。
錫青銅有良好的減摩性,抗磁性及低溫韌性。
錫青銅按生產方法可分為壓力加工錫青銅與鑄造錫青銅兩大類。
A、壓力加工錫青銅
含錫量一般小於8%,宜冷熱壓力加工成板|、帶、棒、管等型材供應,經加工硬化後,其抗拉強度、硬度上升、而塑性下降。再退火後可保持較高抗拉強度下改善塑性、尤其是獲得高的彈性極限。
適制儀表上要求耐蝕及耐磨件,彈性件,抗磁件及機器中滑動軸承,軸套等
常用的有Qsn4-3 Qsn6.5~0.1。
B、鑄造錫青銅
以鑄錠供應,由鑄造車間鑄成鑄件使用,適宜鑄造形狀復雜但緻密度要求不高的鑄件,如滑動軸承、齒輪等。常用的有ZQsn10-1 ZQsn6-6-3。
(2)特殊青銅
加入其它元素以取代錫,或為無錫青銅,多數特殊青銅都比錫青銅具有更高的機性,耐磨性與耐蝕性,常用的有鋁青銅(QAL7 QAL5)鉛青銅(ZQPB30)等。
以鎳為主要添加元素的銅基合金呈銀白色,稱為白銅。鎳含量通常為10%、15%、20%,含量越高,顏色越白。銅鎳二元合金稱普通白銅,加錳、鐵、鋅和鋁等元素的銅鎳合金稱為復雜白銅,純銅加鎳能顯著提高強度、耐蝕性、電阻和熱電性。工業用白銅根據性能特點和用途不同分為結構用白銅和電工用白銅兩種,分別滿足各種耐蝕和特殊的電、熱性能。
二、辨別:
白銅、黃銅、紅銅(也稱為"紫銅")、青銅(青灰色或者灰黃色)是從顏色上區別的。
其中白銅、黃銅極易區分;紅銅是純銅(雜質<1%)、青銅(其他合金成分5%左右)稍難以區別。未氧化時,紅銅色澤較青銅亮,青銅略帶青色或黃色偏暗;氧化後,紅銅變為黑色,青銅則位青綠色(多水的有害氧化)或者巧克力色。
銅及銅合金的分類和焊接特點
(1)純銅:純銅常被稱作紫銅。它具有良好的導電性、導熱性和耐蝕性。純銅用字母+T}}(銅)表示,如Tl,T2,T3等。氧的含量極低,不大於0.O1%的純銅稱為無氧銅,用TU(銅無)表示,如TU1、TU2等。
(2)黃銅:以鋅為主要合金元素的銅合金稱為黃銅。黃銅用+H;(黃)表示如H80、H70,H68等。
(3)青銅:以前把銅與錫的合金稱作青銅,現在則把除了黃銅以外的銅合金稱作青銅。常用的有錫青銅、鋁青銅和敏青銅等。青銅用"Q,'(青)表示。
銅及銅合金的焊接特點是:
(1)難熔合及易變形
(2)容易產生熱裂紋
(3)容易產生氣孔
銅及銅合金焊接主要採用氣焊、惰性氣體保護焊、埋弧焊、釺焊等方法。
銅及銅合金導熱性能好,所以焊接前一般應預熱,並採用大線能量焊接。鎢極氫弧焊採用直流正接。氣焊時,紫銅採用中性焰或弱碳化焰,黃銅則採用弱氧化焰,以防止鋅的蒸發。

3. 銅及銅合金焊接時主要問題是什麼,應採取什麼樣的預防措施

銅及銅合金焊接時主要問題:1、銅的導熱率大焊接熱量易散失,容易產生未焊透與未融合等缺陷;2、液態銅對氫溶解能力很大,因而容易形成氣孔;3、銅在高溫下容易氧化生成氧化亞銅,氧化亞銅極易與銅形成共晶造成焊接裂紋;4、合金成分蒸發主要是Zn。
預防措施:焊接方法選擇氬弧焊、氣焊、手弧焊、埋弧焊、等離子焊;焊接前清理焊縫,減少焊縫氫的引入;焊接前預熱或焊接過程中採用預熱方式。用含硅焊絲配合含硼砂的溶劑,以阻礙Zn的蒸發。

4. 焊接紫銅時有氣孔,請問是什麼原因

紫銅在熔化過程中極易吸附氧,在焊接過程中,銅內部的氧析出,形成氣泡,氣孔。要想得到高質量的焊接,母材,和焊絲,都必須是脫氧銅。

5. 黃銅和紫銅焊接怎樣不出氣孔

黃銅和紫銅焊接採用熔焊的焊接方式會減少氣孔產生的幾率,紫銅的時候採用紫銅氬弧焊絲焊接,黃銅焊接的時候採用黃銅氬弧焊絲焊接。

1)當銅合金的母體為紫銅的時候,選用威歐丁紫銅氬弧焊絲焊接,設備選用帶直流功能的氬弧焊機焊接。
2)當銅合金的母體為黃銅的時候,選用威歐丁黃銅氬弧焊絲焊接,強調一點威歐丁黃銅氬弧焊絲是氬弧焊專用焊絲,不是黃銅氣焊焊絲,這點一定要搞清楚,焊接設備的選擇採用交流氬弧焊機焊接,如果沒有交流氬弧焊機也可以用直流氬弧焊機焊接。
3)當銅合金需要與鐵、不銹鋼、合金鋼異種焊接的時候,選用威歐丁黃銅氬弧焊絲焊接,焊接時焊接角度偏向銅合金側(補充:如果是小件的異種金屬銅與不銹鋼焊接也可以採用高銀威歐丁203焊接或者WEWELDING46焊絲替銀焊接)。
4)當銅合金尺寸非常大並且是紫銅母體的時候,則可以選用大功率的威歐丁WSME500的機器焊接或者選用威歐丁MIG500的雙脈沖氣體保護焊機焊接,焊絲選用粗直徑的直條TIG焊接或者1.2規格的盤絲MING焊接,焊絲同樣選用威歐丁紫銅氬弧焊絲焊接。
5)當銅合金尺寸非常大並且是黃銅母體的時候,則可以選用大功率的威歐丁WSME500的機器焊接或者選用威歐丁MIG500的雙脈沖氣體保護焊機焊接,焊絲選用粗直徑的直條TIG焊接或者1.2規格的盤絲MING焊接,焊絲同樣選用威歐丁黃銅氬弧焊絲焊接。

6. 銅及銅合金導熱好焊接前應做什麼准備

焊前預熱:由於銅材導熱性能很強,因此一般手工鎢極氬弧焊焊接大於4mm厚度時,焊前都應預熱,純銅4~12mm預熱200~450℃;青銅和白銅預150~200℃;硅青銅和磷青銅可不預熱並控制層間溫度不超過100℃。可視具體情況用火焰或遠紅外線板進行加熱。
氣焊紫銅和青銅一般用中性火焰,因為氧化焰易造成元素燒損,還原焰由於含H而容易產生氣孔。黃銅用弱氧化焰,以便生成氧化鋅並脫H減少氣孔。氣焊一般不開坡口,只單面單層焊,以避免多次多層焊變形。焊後可以錘擊以細化晶粒,如板厚不超過5mm時可沿焊縫兩側各100mm處錘擊,當厚度大於5mm時可先加熱到500~600度錘擊,再加熱到500~600度用水激冷。
焊前准備
1
銅材坡口加工應採用機械方法(含剪切),如採用等離子火焰方法加工應從變色部分機械加工去掉不少於3mm,加工後的坡口表面應平整、光滑,不得有裂紋、分層、夾雜、毛刺、飛邊和氧化色。坡口表面應呈金屬光澤;必要時對坡口及兩側不少於30 mm范圍內一般應進行100%PT。
2.
焊絲、坡口表面及其兩側不少於30 mm范圍內必須表面的水、油污進行清理(包括去表面氧化膜、鱗片、污染和不合格的氧化色)。打磨可用φ0.15~0.2不銹鋼絲盤刷金屬磨頭、和丙酮(沾丙酮的白布應干凈,不要使用棉布或棉紗,以避免擦拭時帶出毛絨),但應注意這些工具在使用前應被清理干凈;盡量不要用砂輪打磨
3.
對於外委熱加工的部件,如封頭等,原則上在進廠後應對銅材表面進行100%PT,必要時對不能確定的部位進行RT。
4.
焊絲表面可用不銹鋼絲刷或干凈的油砂紙擦洗;對表面氧化皮較厚的焊絲在焊前打磨後還需要化學清理。化學清理:用HNO375cm3/L+H2SO4100cm3/L+HCl75cm3/L混合液清洗,再用鹼水沖洗,最後用干凈的清水沖凈熱風吹乾。對銅材也可參考此法。:
5.
清理干凈的焊絲和焊件應保持清潔和乾燥,不得用手觸摸焊接部位,焊前嚴禁污染,否則應重新進行清理,局部污染可局部重新清理;最好用白紙覆蓋在坡口用兩側。如清理後8h之內未焊,焊前就應重新清理。
6.
焊件裝配應准確,如果裝配不良時,應考慮換部件,而不得強行組對,以避免造成過大的應力。在正式焊接前應對坡口尺寸進行檢查,合格後方可施焊。
7.
定位焊選用的焊絲及採取的工藝措施與焊接工藝相同。
8.
焊件組對時在應力集中處(如焊縫交叉處和工件上的轉角處等)盡量避免進行定位焊,定位焊縫不得有裂紋、氣孔、夾渣等缺陷,否則必須清除重焊。重焊應在附近區域進行,而不要在原處點焊。
9.
焊接縱縫時,必須在焊件兩端放置引弧板和退弧板,引弧板和退弧板採用與被焊件相同牌號和厚度的銅材。焊接環縫時盡量避免產生弧坑。
10.
焊接過程中定位焊點開裂,造成板邊錯位或間隙變化,應立即停止焊接,經修復後才能繼續施焊。
11.
墊板材料一般為石墨製作墊板,因為石墨導熱慢,保溫性好。當銅板較厚或墊板裝配間隙較大時,可用粘土泥封住間隙,焊後去掉即可。也可以用焊劑(這里指埋弧焊用焊劑如HJ431)若電流較大還應考慮焊劑層應有一定的厚度。

7. 為什麼銅和銅合金的焊接比低碳鋼的焊接困難

銅及銅合金焊接性的工藝難點主要有四項元素:一是高導熱率的影響,銅的熱導熱率比碳鋼大7~11倍,當採用的工藝參數與焊接同厚度碳鋼差不多時,則銅材很難熔化,填充金屬和母材也不能很好地熔合。二是焊接接頭的熱裂傾向大,焊接時,熔池內銅與其中的雜質形成低熔點共晶物,使銅及銅合金具有明顯的熱脆性,產生熱裂紋。三是產生氣孔的缺陷比碳鋼嚴重得多,主要是氫氣孔。四是焊接接頭性能的變化,晶粒粗化,塑性下降,耐蝕性下降等。

8. 銅和銅合金焊接時,氣孔是怎樣的9410

產生氣孔的傾向較大

9. 銅及其合金焊接性

用冷壓焊很好呀

10. 求助高手,35CrMo和銅鋁合金、錫銅合金之間焊接

35CrMo是一種合金結構鋼,它的碳當量為Ceq=0.72%,根據國際焊接學會的推薦公式可知,這樣的碳當量的金屬它的硬傾向明顯,焊接性比較差。銅和鋼的焊接存在眾多的問題,首先是難融合、焊縫成型能力差。銅的導熱率在20℃時比鐵大7倍多,1000℃時大11倍多。焊接時熱量迅速從加熱區傳出去,使加熱范圍擴大,焊接區難以達到熔合溫度,母材和填充材難熔合。同在熔化溫度時,表面張力比鐵小1/3,流動性比鋼大1-1.5倍,因此表面成型能力差。銅的線膨脹系數和變形比鋼大15%,而收縮率比鋼大一倍以上,再加上銅導熱能力強,焊接時的大功率熱源會使熱影響區加寬,若工件剛度不大,則產生變形大;若剛度過大則產生較大的焊接應力。銅與鋼焊接時焊縫產生氣孔和裂紋,主要來源於焊材中(保護氣,母材、焊絲及空氣的入侵)的氫和水氣。
這些個方面的問題使得鋼和銅(銅合金)之間的焊接尤為困難,
常規的氣焊由於效率低,大工件要求強度高,無法滿足,不易採用。
焊條電弧焊由於焊縫質量差,勞動條件差等缺陷也不宜採用。
TIG焊因焊接電流小,而氧槍類工件壁厚,要求的預熱溫度高,勞動條件惡劣,焊工無法靠近施焊區,不宜採用。
MIG焊有焊接效率高、相同電流下熔深大、焊接速度快、焊接變形小等特點,基本上克服以上三種焊接方法的缺點,是首選的焊接方法。
在焊絲的選擇方面應該採用鋁青銅和錫青銅作為填充金屬材料。

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