钢与铜的焊接工艺

众所周知，钢和铜合金的焊接存在许多问题。如何解决这些问题？焊接过程是什么？现在让我们来了解一下：

一、 焊接性：

焊接的主要问题是焊接区和熔合区容易产生裂纹。热影响区存在两种形式的裂纹：焊接绝缘裂纹和熔透裂纹。

主要研究结果如下：

1)焊接裂纹，钢、铜及其合金焊缝中的裂纹是热裂纹，是由以下原因引起的：

(1)铜和钢的物理性能差别很大，钢和铜的热膨胀和热导率差别很大，焊接过程中接头存在很大的应力，导致焊缝产生裂纹。

(2)铜及铜金属焊接热裂倾向较大，钢及铜及铜合金焊接焊缝为铁与铜的混合物，热裂倾向随铜含量的增加而增大。

2)热影响区穿透裂纹。钢与铜及铜合金焊接时，钢与液态铜及铜合金接触时容易产生穿透裂纹，并在高温下形成穿透裂纹。

究其原因，是由于液态铜和铜合金在钢上的渗透和拉应力，从焊缝冷却的那一刻起，接头就会产生拉应力，这种应力会随着冷却的持续而增大。此外，在晶化过程中，金属的显微组织往往是有缺陷的，并且在钢的结晶表面会出现微裂纹。在焊接拉应力作用下，热影响区(HAZ)形成熔透裂纹.

当焊缝中镍含量大于16%时，低碳钢中不出现熔透裂纹（NiCu合金）。

二、 焊接工艺：

手工电弧焊、氩弧焊和气体保护焊都可以焊接钢和铜及其合金的不同接头。

在铜和钢及其合金的焊接过程中，采用填充金属直接焊接两种金属，然后在铜或钢上堆焊过渡层，然后焊接。

由于含镍焊缝具有很强的抗穿透开裂能力，采用纯镍或含铜镍基合金沉积过渡层，可以大大减少或消除铜及铜合金对钢的穿透，有利于消除热影响区的穿透裂纹。

堆焊过渡层，然后进行焊接。

1.紫钢与低碳钢焊接。

堆焊过渡层后，铜可作为填充金属材料201、202。为加强熔池脱氧，采用硅锰青铜丝和QSi3-1焊，焊接质量和效果较好。

2.硅青铜和铝青铜与低碳钢焊接在一起。

过渡层堆焊后，此时可采用铝青铜作为填充金属材料QAL9-2，焊缝采用两相结构，焊缝具有较高的抗热裂纹能力，而铜237焊条也可用于去除涂层并作为填充线清洗，铝还可减少热影响区的穿透裂纹，焊接强度高于铜。交流氩弧焊焊接。

3．黄铜和低碳钢焊接.

过渡层堆焊后，为了减少黄铜和锌的蒸发，填充金属采用QSI3-1硅锰青铜丝，焊接采用交流电源，填充金属采用QAL9-2铝锰青铜丝。如果没有圆形青铜丝，可使用铜237电极去除涂层并擦拭干净，使用交流氩弧焊。

4.当铁白铜与低碳钢焊接时，当低碳钢与铁白铜(主要成分为Ni5~6.5%，Fe1.0~1.4%，isCu)堆焊过渡层后，BFe5~1可作为填充金属材料。焊缝含铁量约为32%，并具有足够的抗热开裂能力。在焊接过程中，电弧应偏离坡口中心，向铁白铜侧移动，以保证焊接接头的性能。

由于Ni-Cu合金的导热系数和导热系数与低碳钢相似，在焊接过程中不需要预热。

5.有摩擦焊接。虽然我们对摩擦焊并不熟悉，但摩擦焊也能获得优良的焊接接头。