金属焊接性基础 教学课件 作者 孟庆森 主编 张柯柯 副主编第4章 铜 镍及其合金的焊接.ppt

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1、第4章铜、镍及其合金的焊接§4.1铜及铜合金的焊接铜及铜合金通常具有优良的导电性能、导热性能和在某些介质(如淡水、盐水、氨碱溶液和有机化学物质)中优良的抗腐蚀性能，某些铜合金还兼有较高的强度。因而在电气、化工、制氧、酿造、食品、动力及交通等工业部门都得到了广泛的应用。§4.1.1铜及铜合金的分类、成分及性能铜及铜合金从成分上可分为紫铜、黄铜、青铜和白铜。紫铜就是所指纯铜，表示为T1、T2、T3、T4，数字增加表示纯度降低。含氧量低于0.01％的称为无氧铜，以Tu1、Tu2表示，TuP及TuMn是分别以P及Mn脱氧而制得的

2、脱氧铜。焊接结构中常采用一号铜及磷脱氧铜。在退火状态(软态)下，紫铜抗拉强度较低，但塑性较高。经过冷加工变形后(硬态)，强度可成倍增加，而塑性则大为降低。紫铜冷加工硬化后，可通过退火处理来提高塑性。焊接结构一般采用软态紫铜。§4.1.1.1紫铜§4.1.1.1紫铜组别牌号代号化学成分用途主要成分杂质不大于Cu≤PMnBiPbSPO紫铜一号铜T199.95--0.0020.0050.0050.0010.02导电和高纯度合金用二号铜T299.90--0.0020.0050.005-0.06导电用铜材三号铜T399.70--0

3、.0020.010.01-0.1一般用铜材四号铜T499.50--0.0030.050.01-0.1一般用铜材无氧铜一号无氧铜YU199.97--0.0020.0050.0050.0030.003电真空器件铜材二号无氧铜TU299.95--0.0020.0050.0050.0030.003电真空器件铜材磷脱氧铜TUP99.500.01～0.04-0.0030.010.01-0.01焊接等用铜材锰脱氧铜TUMn99.60-0.1～0.30.0020.0070.0050.003-电真空器件铜材表4-1紫铜的主要成分及用途4.

4、1.1.2黄铜普通黄铜是铜和锌的二元合金。在铜锌合金中分别加入锡、锰、铅等元素，就成为特种黄铜。材料名称牌号化学成分(%)应用范围Cu≤ZnSnMnAlSiNi+Co其他杂质≤压力加工黄铜H6260.5～63.5余量------0.5散热器、垫圈弹簧等H6867.0～70.0余量------0.3弹壳、冷凝器等铸造黄铜ZHSi80-379～81余量-1.5～2.5-2.5～4.5--2.8铸造配件、齿轮等ZHMn58-2-257～60余量-----Pb1.5～2.52.5轴承、衬套耐磨材料表4-2常用黄铜的化学成分及应用

5、范围黄铜中当含锌量小于39%时，为单相组织α，α相是锌溶解于铜中的固溶体，塑性优良。当含锌量为39%～46%时为(α+β)组织，该组织是以电子化合物为基的固溶体，较脆；再提高黄铜中的含锌量，则出现纯β´相，由于纯β´相较脆，故工业上未获应用图4-1铜-锌状态图4.1.1.2黄铜黄铜中应用较广泛的是H62黄铜，为(α+β)组织，其机械性能和物理性能见表4-3所示。材料状态σb(N/mm2)δ5(%)HB导热系数(W·m-1·K-1)线膨胀系数25～300℃(10-6K-1)线收缩率(%)软态324.44956108.920

6、.61.77硬态5883164表4-3H62黄铜的机械性能及物理性能4.1.1.2黄铜§4.1.1.3青铜青铜原指铜锡合金，现习惯上把凡不以锌、镍为主要元素的铜合金都称为青铜。常用的青铜有锡青铜、铝青铜、硅青铜、铍青铜。在青铜中加入少量的锌、磷、钛等元素可获得某些特殊性能。青铜所加入的合金元素含量与黄铜一样均控制在铜的溶解度范围，所获得的合金基本上是单相组织，保持青铜原有的综合性能。青铜有较高的力学性能、耐磨性能、铸造性能和耐腐蚀性能，并保持一定的塑性。除铍青铜外，其他青铜的导热性能比紫铜和黄铜降低几倍甚至几十倍，且具有

7、较窄的结晶温度区间，大大改善了焊接性。表4-4常用青铜的化学成分及应用范围材料名称牌号化学成分(%)应用范围CuZnSnMnAl其他杂质≤压力加工青铜QSn6.5-0.4余量-6.0～7.0--P0.3～0.40.1造纸用铜网、弹簧和耐蚀零件QAl9-2余量--1.5～2.58～10-1.7船舶和电气设备零件铸造青铜ZQSnP10-1余量9～11--P0.8～1.20.75重要轴承、齿轮、套圈ZQAlFe9-4余量---8～10Fe2～42.7重型重要零件§4.1.1.3青铜§4.1.1.4白铜白铜是指含镍量低于50%的

8、铜镍合金。加入锰、铁、锌等元素的白铜分别成为锰白铜、铁白铜、锌白铜。按白铜的性能与应用范围，白铜又可以分为结构铜镍合金与电工铜镍合金。结构铜镍合金的力学性能、耐蚀性能较好，在海水、有机酸和各种盐溶液中具有较高的化学稳定性，优良的冷、热加工性能，广泛应用于化工、紧密机械、海洋工程中。电工用白铜具有极高的电阻、非常小的电