1. 易产生热裂纹
为了防止热裂纹的产生,焊接铜及铜合金时可采取以下一些治金措施。
(1)必须严格限制焊件和焊接材料的氧、铅、铋、硫等有害元素的含量。
(2)通过焊丝加入硅、锰、碳、磷等合金元素增强对焊缝的脱氧能力。
(3)选用能获得双相组织的焊丝,使焊缝晶粒细化、晶界增长,使易熔共晶分散,不连续。
(4)焊接时加强对熔池的保护,采用减小焊接应力的工艺措施,如选用热量集中的热源、焊前预热、选择合理的焊接顺序、焊后缓冷等。
2. 易产生气孔
气孔是铜及铜合金焊接时一个主要问题,只要在氩气中加入筒量的氢和水蒸气,焊缝即出现气孔,产生气孔的倾向比碳钢严重得多,原因如下:
(1)铜的热导率比低碳钢高7倍以上,所以铜焊缝结晶很快,熔池易为氢所饱和而形成气泡,在凝固结晶很快的情况下,气泡不易析出,促使焊缝中形成气孔。
(2)氢在铜中的溶解度随温度升高而增大,直到熔点时氢在铜中的溶解度达更高值,温度再提高,液态铜开始蒸发,氢的溶解度下降。
(3)氩弧焊时氮也是形成气孔的原因,随着氩气中氮含量的增加,气孔数量随之上升。
3. 焊接接头性能下降
焊接接头的抗拉强与母材接近,但由于存在合金元素的氧化及蒸发,有害杂质的侵入,焊缝金属和热影响区组织的粗大,再加上一些焊接缺陷等问题,使焊接接头的强度、塑性、导电性、耐腐蚀性等性能往往低于母材。改善和防止的办法是选择合适的焊接材料,严格控制工艺参数,有可能时要作焊后热处理。
4. 析出有害气体多焊接铜及铜合金时,焊接区常产生Mn、Zn、Cu2O等有害气体,严重损害焊工的健康。特别是在焊接黄铜时,焊接区因蒸发而产生的白雾状锌蒸气.对焊工身体的危害更大。