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铜铝异种有色金属钎焊的性能试验研究
本文概述了铜、铝合金的性能特点及其在工业领域中的应用前景，分析了铜铝异种金属焊接过程中的主要问题，阐述了能够应用于铜、铝合金焊接的各种焊接方法、工艺要素及相关研究现状，其中包括冷压焊、摩擦焊、扩散焊、爆炸焊、电阻焊、激光焊、钎焊等，提出了有待进一步研究的相关问题。　　
本课题以铜铝异种金属构件潜在的工程应用为背景，试验选用钎焊方法将两者连接起来，并就相关的钎焊问题开展试验研究，内容包括对铜铝异种金属进行真空钎焊和火焰钎焊试验；选用Al-Si-Mg钎料去研究不同的工艺参数对真空钎焊接头性能的影响，并选用不同的钎料去研究钎料成分对火焰钎焊接头性能的影响；选用利用金相显微镜、显微硬度计、万能拉伸试验机、扫描电子显微镜、X射线衍射仪等试验测试手段，对焊接接头的微观组织结构、显微硬度、接头力学性能、接头区形貌特征及物相成份等进行分析；探讨铜铝及其合金焊接过程中产生宏观缺陷和微观缺陷的原因和预防措施。　　
研究结果表明：在工艺参数选择合适的情况下，钎焊可以得到表面成形良好的接头。钎焊温度，保温时间和钎料层厚度是影响真空钎焊接头质量的主要因素，而钎料成分和装配间隙是影响火焰钎焊接头质量的主要因素。火焰钎焊接头的钎缝中心区硬度明显高于两侧扩散区的硬度，进一步验证钎缝中有大量脆性相的生成。真空钎焊和扩散焊接头的强度相对偏低，而火焰钎焊的接头强度相对较高。接头拉伸断裂多发生在钎焊中心区，而且断裂面上有撕裂的痕迹，小部分呈现光亮带，可以推断断裂的方式可能是韧脆混合断裂形貌。钎缝中的物相主要有α-Al固溶体，CuAl2，Al4Cu9等脆性相，脆性相的存在会严重削弱接头的强度，并导致焊缝中产生微裂纹。接头中常见的缺陷有脆性相、气孔、裂纹等。钎料中加入少量的稀土元素不仅可以细化钎缝中晶粒，而且可以弥散分布焊缝中的脆性相。焊前彻底清除焊件表面的氧化膜和油垢，加强对焊缝的保护等工艺措施，可以有效地减少焊缝中气孔和裂纹。
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有色金属的焊接(焊接冶金与焊接性素材包).ppt138页
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20921-8a 　典型铜及铜合金的焊接
焊接材料　纯铜母线的焊接填充材料可以用母材本身，也可以用HS201焊丝，有棒状和盘装两种，可用于钨极氩弧焊和埋弧焊，其化学成分见表8-36。 20921-8a 　典型铜及铜合金的焊接 表8-36　HS201焊丝的化学成分 元素 Si Mn Sn Cu 质量分数 %
余量 20921-8a 　典型铜及铜合金的焊接
焊接方法及工艺　对于大截面尺寸的纯铜母线，可用的焊接方法有钨极氩弧焊和埋弧焊等。1
钨极氩弧焊。2
埋弧焊。 20921-8a 　典型铜及铜合金的焊接 图8-17　船用螺旋桨损伤情况示意图 20921-8a 　典型铜及铜合金的焊接 2. 黄铜螺旋桨的焊补 1
材质与结构　螺旋桨是船上的一个重要部件，所用的材料一般有锰黄铜、锰铝青铜和铝青铜。 20921-8a 　典型铜及铜合金的焊接 表8-37　锰黄铜的化学成分 元素 Cu Mn Fe Zn 质量分数 %
58．2 3．56 0．16 37．6 20921-8a 　典型铜及铜合金的焊接
焊接要点　焊接坡口采用X形，坡口角度60°～80°。 20921-8a 　典型铜及铜合金的焊接 表8-38　T227 ECuSn-B 焊条焊芯的化学成分 元素 Cu Sn P 质量分数 %
余量 7．9～9．0
0．03～0．3 20921-8a 　典型铜及铜合金的焊接 1.论述不同类型铝合金焊接热裂纹的敏感性及其防止措施。2.为什么铝及铝合金焊接时易产生气孔?如何防止?3.铝及铝合金焊接热影响区的软化程度与哪些因素有关?如何控制?4.焊接不同类型的铝合金时，如何选择焊接材料、焊接方法及工艺参数?5.钛及钛合金焊接的主要问题是什么?6.为什么钛及钛合金焊接中必须加强保护? 20921-8a 　典型铜及铜合金的焊接 7.焊接钛及钛合金时，如何选择焊接材料、焊接方法及工艺参数?8.铜及铜合金焊接的主要问题是什么?9.论述铜及铜合金焊接气孔的类型及形成原因。
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