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銅及銅合金焊接時(shí)常會(huì)出現(xiàn)裂縫。裂縫的位置在焊縫、熔合線及熱影響區(qū)。裂縫呈晶間破壞,從斷面上可看到明顯的氧化色。焊接結(jié)晶過(guò)程中,微量氧與銅形成Cu2O,并與α銅組成低熔點(diǎn)共晶(α+Cu2O),其熔點(diǎn)為1064℃。鉛不溶于固態(tài)銅,鉛與銅生成熔點(diǎn)約326℃的低熔點(diǎn)共晶體。
高溫下的銅及銅合金接頭在焊接內(nèi)應(yīng)力的作用下,在焊接接頭的脆弱部位形成裂紋。另外焊縫中的氫也可導(dǎo)致裂紋。純銅焊縫金屬中的氣孔主要是由氫氣引起的。當(dāng)純銅中溶解有CO氣體時(shí),也可能由水汽及由一氧化碳和氧反應(yīng)生成的CO2氣體引起氣孔。銅合金焊接時(shí)的氣孔形成傾向比純銅要大得多,一般氣孔分布在焊縫中心及接近熔合線處。
純銅及銅合金焊接時(shí),存在著接頭力學(xué)性能降低的傾向。在銅合金的焊接過(guò)程中,會(huì)發(fā)生銅的氧化及合金元素的蒸發(fā)、燒損現(xiàn)象。低熔點(diǎn)的共晶及各種焊接缺陷,導(dǎo)致焊接接頭強(qiáng)度、塑性、耐蝕性及導(dǎo)電性降低。做熔鑄的工作者都知道,熔煉是鑄造的靈魂,熔鑄質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到后道加工加工順利情況,同時(shí)也會(huì)影響產(chǎn)品的質(zhì)量,其中除氣是熔煉的一個(gè)關(guān)鍵步驟。
現(xiàn)階段主要的熔煉除氣的方法有:沸騰除氣法主要是利用金屬本身在熔煉過(guò)程中產(chǎn)生氣泡,利用氣泡內(nèi)外壓差來(lái)除氣。惰性氣體除氣法主要向熔體內(nèi)部吹入惰性氣體,再利用氣泡內(nèi)外分壓原理除氣,其實(shí)就是利用氣泡內(nèi)部氫分壓為零,氫會(huì)自動(dòng)向氣泡擴(kuò)散,原理都是先除氫,再利用氧化性原理除去氧。
氧化除氣法利用銅水中的水蒸氣的分解壓一定的條件下,氫和氧形成一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡關(guān)系的原理,有意識(shí)地使銅液中的含氧量增加,以降低含氫量,可以和氧形成氧化物的金屬就會(huì)把氧吸收帶走。增氧的方法有:制造氧化性爐氣,加入氧化性溶劑,吹干燥的壓縮空氣。