鋼和銅能焊接嗎？

時間：2019-04-26

焊接知識：鋼和銅能焊接在一起嗎？

鋼和銅能焊接嗎？
答復：
解釋：
鋼的主要成分鐵與銅在液態(tài)時無限固溶，固態(tài)時有限固溶，不形成金屬間化合物（見圖鐵-銅二元相圖）。由于鐵（鋼）和銅在高溫時的晶格類型、晶格常數(shù)和原子半徑等都很接近，它們之間的焊接比較有利。一般認為焊縫中以Fe的質(zhì)量分數(shù)為0.2％-1.1％時，焊縫組織為粗大的α單相組織，抗裂性很差；隨含鐵量的增加，焊縫為（α+ε）雙相組織，特別當以Fe質(zhì)量分數(shù)為10％-43％時，抗裂性較好。

鋼與銅焊接仍存在很多問題
鐵與銅固態(tài)時有限固溶，形成有限溶解度的ε固溶體，650℃時鐵在銅中的溶解度僅為0.2％，1094℃時為僅4％；兩者物理性能方面的差異大，銅的線脹系數(shù)比鐵的大40％左右；鐵-銅合金的結晶溫度區(qū)間約為300-400℃，還容易形成(Cu+Cu2O)、(Fe+FeS)、（Ni+Ni3S2）等多種低熔點共晶；液態(tài)銅或銅合金對近縫區(qū)鋼的晶界有較強的滲透作用。

這些特性決定了鋼與銅焊常常會出現(xiàn)以下問題：
1. 焊接熱裂紋。
2. 晶間滲入和滲透裂紋。一般發(fā)生在鋼側基體的近焊縫區(qū)，見下圖。

資料表明，含 Ni、 Al、 Si的銅合金或焊縫中加入 Mn、 Ti、 V等元素，可有效降低滲透裂紋傾向，如 Ni的含量**16％（質(zhì)量分數(shù)）時不產(chǎn)生滲透裂紋，而含錫的青銅卻會發(fā)生嚴重的滲透現(xiàn)象。此外，鋼的組織狀態(tài)也有重要影響，如液態(tài)銅能浸潤奧氏體而不能浸潤鐵素體，所以單相奧氏體鋼容易產(chǎn)生滲透裂紋，而奧氏體-鐵素體雙相鋼就不容易產(chǎn)生滲透裂紋。

3. 焊縫中泛鐵

一般認為焊縫中泛鐵是由于在焊縫中Fe含量高導致的，當無限固溶的液態(tài)金屬從高溫凝固成固態(tài)時，F(xiàn)e溶解度大幅減小，在焊縫中形成泛鐵。泛鐵的出現(xiàn)會影響焊縫的性能。

詞條
詞條說明
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