钢与铜及铜合金的焊接

出处：按学科分类—工业技术 江苏科学技术出版社《焊工简明实用手册》第651页（1694字）

钢与铜及铜合金焊接存在三个方面的问题：

①焊接易产生热裂纹。

②热影响区产生铜的渗透裂纹，特别是铜及铜合金与不锈钢焊接时更为敏感；焊接接头力学性能降低。

③焊缝与铜侧未熔合。特别注意焊接前应对铜侧预热；焊接过程中注意焊接电弧应略偏向铜侧，目的是降低由于铜高的导热性所导致的热散失，以保证铜的熔化，及形成良好的焊缝。

1．低碳钢与铜的焊接

(1)手工电弧焊

小于4mm时，一般不开坡口，厚度大于4mm时开V形坡口，坡口角度为60°～70°，钝边1～2mm，可不留间隙，焊接时电弧指向铜一侧。对接焊时焊接工艺参见表7．12－12。

表7．12－12 低碳钢与纯铜焊条电弧焊的焊接参数

(2)埋弧自动焊

对于厚度大于10mm的铜－钢结构件，可以采用埋弧焊焊接，开V形坡口，坡口角度为60°～70°，铜一侧角度稍大于钢侧，可为40°，钝边3mm，间隙0～2mm，焊丝偏向铜一侧，距离焊缝中心5～8mm。焊接坡口可以放置铝丝或镍丝作为填充焊丝。埋弧焊工艺参数见表7．12－13所示。

表7．12－13 低碳钢与纯铜埋弧自动焊焊接工艺参数

(3)压焊

①摩擦焊。摩擦焊在钢与铜的连接中被广泛使用。钢与铜的摩擦焊工艺见表7．12－14。

表7．12－14 钢与铜的摩擦焊工艺

②扩散焊。钢－铜扩散焊可获得优质接头。当低碳钢和纯铜扩散焊时，其主要工艺参数为：焊接温度900℃，焊接压力4．9MPa，焊接时间20min，真空度1．333×40^－1～1．333×10^－2Pa，为了提高接头强度，常用镍片作为中间扩散层，因为镍与铁、铜都能形成无限固溶体。

③电阻对焊及闪光对焊。钢与纯铜、黄铜等都可以进行电阻对焊和闪光对焊。焊接时，注意调整焊件在钳口处的伸出长度；闪光对焊时，钢的烧损比铜大，故装夹焊件时，钢I=3．5d，黄铜I=1．5d，纯铜I=1．0d。(式中d为焊件直径，I为伸出长度)。电阻对焊时，钢I=2．5d，黄铜I=1．0d，纯铜I=1．5d。顶锻压力都取9．8～14．7MPa。顶锻时应把接口处的熔化金属和杂质全部挤出。并使该处产生一定塑性变形。

2．不锈钢与铜的焊接

(1)埋弧焊

埋弧焊前应严格清理焊件、焊丝表面，8～10mm厚的焊件，一般开V形坡口。焊丝选择铜焊丝，并在坡口内放置1～3根镍丝或Ni－Cu合金丝，焊丝指向铜一侧，距坡口中心5～6mm。焊接工艺参数见表7．12－15。

表7．12－15 不锈钢与紫铜埋弧自动焊焊接工艺参数

(2)氩弧焊

采用氩弧焊时接头形式有对接和角接两种，铜一侧可不开坡口，不锈钢一侧最好开半V形坡口，钨极电弧必须偏离不锈钢一侧，距坡口中心5～8mm，并选择Cu－Ni焊丝作为填充焊丝。