铜及铜合金.ppt

3/2.21-22铜及铜合金Copperandcopperalloys主要内容发展和应用铜的生产电解时的阴极反应：Cu2++2e→Cu。“锍”即“冰铜”：Cu2S+FeS
火法精炼的步骤：熔化→氧化→还原→浇注（阳极）→阳极用于电解→得到电铜→经熔化炉加入合金剂做成铜合金铸锭，再制成板、管、丝或直接成型铸造成铸件。铜的性质铜及铜合金合金元素的影响铜材的表示1）按材料状态的标记（EN1173）
例如：
Cu-ETP-D CuZn37-G020
拉伸 晶粒度
CuZn37-H150 CuBe2-R1200
硬度 抗拉强度
Cu-OFA007 CuZn30-Y460
延伸率 0.2%的屈服点

这里的标记字母代表各自的性能和给出的最低数值以%或N/mm2表示。2）按材料数字编号标记（EN1412）举例
标记编号 材料数字号
Cu-DHP CW024A
Cu-DLP CW023A
Cu-ETP CW004A
CuNi25 CW350H
CuZn37 CW508Z
材料数字号的组成：
—标记为：C=铜材
—材料种类为：W=塑性材料F=填充材料C=铸造材料S=废料
—连续三位数
—合金组别（例如）：A/B=纯CuG=Cu-Al合金H=Cu-Ni合金L/M=Cu-Zn合金3）中国牌号
纯铜如：T1（Cu99.95%）；T2（Cu99.90%）；T3（Cu99.70%）；T4（Cu99.50%）
无氧铜如：TU1（Cu99.97%）；TU2（Cu99.95%）；TUP（Cu99.50%）TUMn（Cu99.60%）紫铜：Cu≥99.5%，即纯铜
黄铜：Cu-Zn例如：H62、H59
白铜：Cu-Ni例如：B10、B30
青铜：Cu-M(除Zn、Ni以外者)例如：QAl9-2、QBe2.5、QSnP10-1铜材的焊接性纯铜
1）韧铜（toughpitch铜）含少量的氧（0.01~0.07%）,以氧化物形式存在。导电性好，用于电气工业。易产生焊接裂纹。
2）无氧脱氧铜采用P、Si等脱氧，氧含量极少（0.008%以下）。焊接性好，适用于焊接结构。
紫铜在退火状态（软态）下，塑性增加、强度下降；经冷加工变形（硬化）后，强度增加一倍，塑性下降几倍。加工硬化后的紫铜经550~600℃退火，塑性可完全恢复。焊接结构常用软态紫铜。铜合金
铜合金的问题是焊接裂纹：
由于杂质的存在，易产生晶界裂纹、熔敷金属高温脆化裂纹。
因是完全互溶的单相组织，液-固相线之间距大，同Cu-Al系的双相组织一样不能细化。在400~600℃时延性显著下降，故在多层焊时因再次受热而易裂，因此要特别注意避免热输入过大。铜材的焊接工艺要点3)焊接参数（以铜的TIG焊为例）
-铜及其合金的TIG焊，一般多采用直流正接。
-对于铍青铜和铝青铜，采用反接；亦可采用有高频稳弧的交流来焊接。
-熔化极氩弧焊采用反接。4.铜及铜合金焊接用焊丝
国家标准GB9460-88《铜及铜合金焊丝》对铜及铜合金用焊丝和填充丝作了规定（表3）。按DIN1773标准填充材料的选择（表4）.国际标准为ISO24373.铜及铜合金焊丝的选择焊接质量的相关问题及预防措施含氧铜的焊接裂纹铜合金
铜合金焊接的最大问题仍是裂纹。铜合金的焊接裂纹与铝合金、奥氏体不锈钢等有许多类似之处。即其起因：
（1）凝固温度区间宽；
（2）晶界处有低熔点杂质。
对于Cu-Al合金，采用含有抑制脆化相析出的元素Ni、Fe、Mn的焊接材料；对于Cu-Ni合金，则要尽量避免热输入过大。防止气孔的主要措施：
A）采用含有脱氧剂（Mn、Si、Ti等）的焊丝；
B）高温预热；
C）焊后缓冷；
D）磁力搅拌熔池。
E）仔细清除氧化膜。防止变形的措施
铜及铜合金线膨胀系数大、收缩率大；导热性好，使HAZ区宽，易产生变形，防止措施如下：
①采用合理的焊接顺序；
②焊前预热；
③焊后锤击，消除应力。
防止未熔合/未焊透的措施
①采用能量集中的热源；
②采用大功率；
③焊前预热。HAZ强度下降
例如：材料SF-CuF36的6mm的板材，抗拉强度：290-360N/mm2，布氏硬度：85-105（晶粒长大）金属蒸发
焊Cu-Zn合金时，金属锌的沸点为904oC,焊接时锌蒸法和烧损。焊接时可加入硅防止锌的蒸发、氧化，降低烟雾，提高熔池金属流动性。
性能损失
合金元素的蒸发和烧损，晶粒的长大导致力学性能和耐腐蚀性能下降。高锌黄铜、铝青铜、锰青铜对应力腐蚀敏感，焊接接头在腐蚀环境中会过早破坏。
焊接过程中，杂质和合金元素的溶入，是导电性能破坏。小结1、字体安装与设置