铜业百科 | 为什么纯铜焊接容易出现热裂纹

2023-01-13 09:59:52 来源：保定大泽铜业有限公司、立承德科技（上海）有限公司、网络

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简介：硫、磷、锡、锌等低熔点共晶体使铜及铜合金具有明显的热脆性，焊接接头容易产生热裂纹。并且焊缝出气孔的倾向比钢严重的多。采用低熔点的铜基焊丝钎料(如：硅青铜、铝青铜等)，在纯氩气保护下的熔化极气体保护焊—叫MIG钎焊。具有焊丝熔化速度快，电弧稳定性好，熔深浅，焊速快等工艺特点。控制焊接热输入量Z低，母材不熔化。

为什么纯铜焊接容易出现热裂纹?原因如下：

(1)铜的线膨胀系数较大，焊接时易产生较大的内应力;

(2)熔池结晶时易在晶界形成Cn2O--Cu低熔共晶;

(3)熔池当中的氢、水蒸气在快速冷却时来不及逸出，留在焊缝中形成较大的应力，易产生微裂纹;

(4)母材中的杂质铋、铅等可直接和铜形成低熔点共晶;

铜合金材料焊接时铜在液态时很容易氧化，生成的氧化亚铜会与铜形成低熔点共晶;另外，母材中的杂质铅、铋、硫等分别与铜形成低熔点共晶，它们在结晶过程中分布在焊缝和热影响区的枝晶间或晶界处，以液态薄膜形式存在，降低其高温强度和塑性，使其具有明显的热脆性。同时，铜及铜合金在加热过程中晶粒长大倾向严重，也有助于薄弱面的形成。铜及铜合金的线胀系数和收缩率较大，使接头产生较大的焊接变形和应力，因而增大了焊接接头热裂纹倾向。

硫、磷、锡、锌等低熔点共晶体使铜及铜合金具有明显的热脆性，焊接接头容易产生热裂纹。并且焊缝出气孔的倾向比钢严重的多。采用低熔点的铜基焊丝钎料(如：硅青铜、铝青铜等)，在纯氩气保护下的熔化极气体保护焊—叫MIG钎焊。具有焊丝熔化速度快，电弧稳定性好，熔深浅，焊速快等工艺特点。控制焊接热输入量Z低，母材不熔化。

焊丝迅速熔化并渗透于焊缝间隙中，形成钎焊接头。焊缝强度高，工件热影响区很小，焊后薄板不变形。适合于焊接板厚δ=0.8~2 mm的车身薄板对接接头、搭接接头及点焊焊缝，广泛应用汽车车体和镀层钢板的焊接。铜的高热导率(比钢大 7 ~11 倍)，使母材与填充金属难于熔合，产生焊不上及未熔合的现象。焊前需预热400~600°C 使工件获得足够的热量，保证焊缝的良好成型，实现正常焊接。

由于以上几点原因可知，纯铜焊接是很容易产生热裂纹的。

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