铜及铜合金解析.ppt

主要内容 1、应用 2、铜的生产 3、铜的性质 4、铜及铜合金、合金元素的影响 5、铜材的种类及符号表示 6、铜材的焊接性 7、铜材的焊接工艺要点 8、焊接质量的相关问题及预防措施 发展和应用 我国早在公元前两千年就已大量生产、使用青铜。十八、十九世纪，欧洲是铜的主要供应地。十九世纪末，美国开始开采大铜矿，炼铜工业逐渐发展。二十世纪，前苏联、智利、加拿大和非洲也兴起了炼铜工业。 铜具有优良的导电性、导热性、耐蚀性、延展性及一定的强度等特性，使得它在电气、电子、化工、食品、动力、交通、航空航天、兵器等工业中得到了广泛的应用。如导线、器皿、光学仪器、换热器、粉末冶金、防腐油漆、染料、玻璃工业、机电工业等等。制造一部3千瓦的电机，约需580公斤铜；100公里长的150mm2的输电线，约需铜400吨。 铜的生产 一般炼铜的基本过程是：反射炉熔炼→转炉吹炼→火法精炼→电解精炼。 电解时的阴极反应：Cu2+ + 2e → Cu。“锍”即“冰铜”：Cu2 S + 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 （1）熔点：1083℃；沸点：2130℃； （2）比重：8.89g/cm3； （3）导电性好，是钢的6倍，仅次于银； （4）导热性好，是钢的8倍，为银的73%； （5）热膨胀系数大，是钢的1.4倍； （6）铜的氧化在室温时即已开始，氧化膜成为焊接的障碍。 铜及铜合金合金元素的影响 常用铜及铜合金从其表面颜色区分，如紫铜、黄铜、白铜和青铜。实质上是纯铜、铜-锌、铜-镍和铜-铝、铜-锡、铜-硅的合金。青铜具有较高的力学性能、铸造性能、耐磨性、耐腐蚀性，并有一定的塑性。除铍青铜外，其它青铜的导热性能比紫铜、黄铜降低几倍乃至几十倍，而且结晶温度区间较窄，改善了焊接性。 铜中的基本合金元素是锌、锡、镍、铝、磷和硅。主要影响铜的强度、化学稳定性、变形性能和焊接性。 铜材的表示 铜材料标记按ISO1190-1 标记按 EN1173有主要符号和/或一个附加标记 数字编号按EN1412进行标记 1）按材料状态的标记（ EN1173） 例如： Cu-ETP-D Cu Zn37-G020 拉伸 晶粒度 Cu Zn37-H150 Cu Be2-R1200 硬度 抗拉强度 Cu-OF A007 Cu Zn30-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 Cu Ni 25 CW350H Cu Zn 37 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Cu G=Cu-Al合金 H=Cu-Ni合金 L/M=Cu-Zn合金 3）中国牌号 纯铜如：T1（ Cu 99.95 %）；T2（ Cu 99.90%）；T3（Cu 99.70 %）；T4（Cu 99.50 %） 无氧铜如：TU1 （ Cu 99.97 %）；TU2 （Cu 99.95 %）；TUP （Cu 99.50 %）TUMn（Cu 99.60 %）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：QAl 9-2、QBe2.5、QSnP10-1 铜材的焊接性 纯铜 1）韧铜（tough pitch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。