紫铜与低碳钢的熔化极氩弧焊

摘要：通过紫铜与低碳钢的熔化极氩弧焊的生产实践，对铜钢焊接易产生裂纹，
未溶合和气孔等缺陷进行了试验分析，并采用了合理的焊接工艺，提高了焊接
接头的力学性能，保证了工件质量。

一

   前言

        紫铜具有优良的到点和导热性能，因而在很多领域都得到了广泛的应用。
为了节约有色金属铜，降低成本，常常在结构件的关键部位采用紫铜，而其他
部位则采用成本低廉的低碳钢材料。这种结构多数采用焊接方式，紫铜与低碳钢
的焊接质量相对整体结构来说也变得尤为重要。

       

 在众多焊接方式中，熔化极氩弧焊以其电弧热量集中，高效，焊接质量好

等优点，而被广泛采用。

二

   紫铜与低碳钢的焊接性分析

1 难熔合及易变形 

由表

1 看出，铜与钢的导热系数，线胀系数和收缩率差异较大，这对

保证铜与钢的焊接质量非常不利。

          
表

1  铜与铁的物理性能的比较

金属

导热系数

W/（m·k）

20℃     100℃

线胀系数

(20-

100)/1000000

摄氏度分之一

收缩率

﹪

Cu

393.6 
326.6

16.4

4.7

Fe

54.8      29.3

14.2

2.0

       

铜的导热系数大，

20℃时铜的导热系数比铁大七倍多，100℃大十一

倍多。焊接时热量迅速从加热区传导出去，使母材与填充金属难以熔合。铁与铜
在液态下完全不互溶，只能呈机械混合状态，这是焊接时的最大难点，只有机
械式互相结合，而无冶金结合。
       铜的线胀系数和收缩率也比较大。铜的线胀系数比铁大 15

﹪，而收缩率比

铁大一倍以上。焊接时，如工件刚度不大，又无防止变形的措施，必然会产生较
大的变形。当工件刚度很大时，由于变形受阻会产生很大的焊接应力。