【正确答案】铜及铜合金焊接存在的问题如下:
1)难熔合。铜的导热系数大,焊接时散热快,要求焊接热源集中,且焊前必须预热,否则,易产生未焊透或未熔合等缺陷。
2)裂纹倾向大。铜在高温下易氧化,形成的氧化亚铜(Cu2O)与铜形成低熔共晶体(Cu2O+Cu)分布在晶界上,容易产生热裂纹。
3)焊接应力和变形较大。这是因为铜的线膨胀系数大,收缩率也大,且焊接热影响区宽的缘故。
4)易产生气孔。产生气孔的主要原因是由氢气引起的,液态铜能够溶解大量的氢,冷却凝固时,溶解度急剧下降,来不及逸出的氢气即在焊缝中形成氢气孔。此外,焊接黄铜时,会产生锌蒸发(锌的沸点仅为907℃),一方面使合金:元素损失,造成焊缝的强度、耐蚀性降低;另一方面,锌蒸气有毒,对电焊工的身体易造成伤害。铜及铜合金的焊接方法:氩弧焊、气焊和手工电弧焊,其中氩弧焊是焊接纯铜和青铜最理想的方法,黄铜焊接常采用气焊,因为气焊时可采用微氧化焰加热,使熔池表面生成高熔点的氧化锌薄膜,以防止锌的进一步蒸发,或选用含硅焊丝,可在熔池表面形成致密的氧化硅薄膜,既可以阻止锌的蒸发,又能对焊缝起到保护作用。
为保证焊接质量,在焊接铜及铜合金时还应采取以下措施:
1)为了防止Cu2O的产生,可在焊接材料中加入脱氧剂,如采用磷青铜焊丝,即可利用磷进行脱氧。
2)清除焊件、焊丝上的油、锈、水分,减少氢的来源,避免气孔的形成。
3)厚板焊接时应以焊前预热来弥补热量的损失,改善应力的分布状况。焊后锤击焊缝,减小残余应力。焊后进行再结晶退火,以细化晶粒,破坏低熔共晶。
【答案解析】