关于电站设备中铜及铜合金的焊接

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1、学兔兔www.xuetutu.comWeldingApplications应用广角电站设备中铜及铜合金的焊接Weldingofcopperandcopperalloyoftheequipmentcomponentsatpowerstation大唐甘肃分公司焊培中心胡凯兰州西固热电有限责任公司王沛［摘要］铜及铜合金的导热性比钢好得多，铜的导热系数是钢的7倍，随着温度的升高，导热性更好。焊接时大量的热被传导出去，焊件局部难以融化，必须采用功率大、热量集中的热源，有时还需要预热。当温度超过300℃时，铜还极易氧化，大大

2、降低了焊接接头的力学性能，所以铜的焊接接头性能一般低于焊件本身。通过多年实践经验，本文就此类有色金属焊接方法、材料的选择、焊接时易出现的问题，提出了一些具体的解决方案，以供焊接同仁商榷。［关键词］铜的焊接性；焊接方法；焊接工艺铜及铜合金导热率高，线胀系数1.1焊透性差、难熔合、易变形粗大的晶粒组织，所以也造成了焊后和收缩率大，当焊接线能量不足时，铜的导热率在室温时比低碳钢约焊缝的机械性能一般低于基本金属，则容易产生未熔合、未焊透，焊后变大8倍，在1000℃时要大10倍，使得尤其是接头部分的塑性和韧性，降低形也较严

3、重，外观成形差。焊接时，焊接区不容易加热到熔点，致使母材更为明显。铜能与其中杂质生成多种低熔点共晶,难以熔化，填充金属和母材不能很好1.3焊缝成形差在焊接应力作用下产生热裂纹，杂质熔合，产生未焊透和未熔化现象。因熔化焊接铜和铜合金时易产生母中以氧的危害性最大。熔焊铜及铜合此，焊接时要使用大功率热源（火焰材难于熔合，坡口焊不透的缺陷和表金时，由于溶解的氢和氧化还原反应能率高），通常在焊接前还需采取预面成形差的外观。在射线检测底片上引起气孔，几乎分布在焊缝的各个部热措施。另一方面，紫铜的线胀系数反映为焊缝黑度变化大，

4、表面缺陷易位。同时，由于晶粒严重长大，杂质比低碳钢要大50％以上，由液态转变与内部缺陷混淆。和合金元素的掺入，有用合金元素的为固态时收缩率也较大，再加上铜的由于铜的热物理性能，铜和铜合氧化、蒸发，使焊接接头性能发生很导热能力好，使焊缝热影响区宽，如金的热导率比普通碳钢大7~11倍，焊大的变化。本文针对电站设备着重介果工件刚度不大，又无防变形措施，接时大量的热从母材散失，加热范围绍了铜及铜合金焊接中常用的几种焊在焊件焊后就会产生严重的变形。扩大。母材厚度越大，散热越严重。接方法、工艺、易出现的问题及解决1.2易氧化

5、，焊接接头机械性能低尽管铜的比热容略小于铁，焊接区难方法，供同行商榷。铜在常温下不容易氧化，但当温于达到熔化温度。铜在熔化温度时表度升高到300℃以上时，其氧化能力便面张力比铁小1/3，流动性比钢大1~1.51焊接时易产生的问题及原因很快增大。当温度接近熔点时，其氧倍，表面成形能力较差。铜的焊接性较差，焊接铜比焊接化能力最强，生成氧化亚铜（CuO）。21.4容易产生气孔低碳钢困难得多，目前电站设备铜及在焊缝金属结晶时，氧化亚铜和铜会气孔是铜焊接时的一个主要问题。铜合金的焊接常采用氩弧焊、气焊、形成低熔点共晶体（1

6、064℃），分布铜及铜合金产生气孔的倾向远比钢严焊条电弧焊、埋弧焊和钎焊等。其中在铜的晶界上，使焊接接头力学性能重。其中一个直接原因是铜导热性好,氩弧焊主要用于焊接紫铜和青铜；气降低，其强度可降低到只有母材的1/2焊接熔池凝固速度快，液态熔池中气焊多用于焊接黄铜件。铜在焊接时存~1/3。又由于铜是单相组织，没有同体上浮时间短，来不及逸出。但根本在的主要问题有：素异构转变，也没有重结晶和细化晶原因是气体溶解度随温度下降而急剧作者简介：胡凯（1972-），女，大学学历，高级技师。现为大唐甘肃分公司焊培中心教师。粒的作

7、用，因此，焊后焊缝金属都是下降及化学反应产生气体所致。现代焊接2010年第期总第892期J-45学兔兔www.xuetutu.com应用广角WeldingApplications表1手工电弧焊焊接黄铜工艺参数焊条直径（mm）Ф3.2Ф4.0Ф5.0铜合金中的气孔分两种类型，即焊接铜及铜合金的方法有气焊、焊接电流（A）90~130110~160150~200氢造成的扩散气孔和水蒸气造成的反手工碳弧焊、手工电弧焊和手工氩弧焊接电压（V）25~3225~3225~32应气孔。铜及铜合金液态金属高温时焊等方法，大型结构也

8、可采用自动焊。工艺参数见表1。焊前应清理焊接处边氢的溶解度很大，随着温度的降低，根据电力生产设备及现场环境的特点,缘。母材厚度≥4mm的焊件需进行焊溶解度降低，而氢在铜中溶解度降低着重介绍以下三种焊接方式。前预热，预热温度在400~500℃，随着的幅度比在钢中大得多。这就是说，2.2铜及铜合金的气焊工艺板厚的增加，预热温度要相应升高。在焊缝凝固前，会有许多氢要逸出，2.2