铜_钢异种金属焊接的研究现状和进展
金属材料焊接技术现状与发展
金属材料焊接技术现状与发展金属材料焊接技术是一种重要的连接工艺，广泛应用于工业生产中。
近年来，随着工业自动化、科技进步和全球化竞争的加剧，金属材料焊接技术的发展也逐渐成为焦点之一。
本文旨在探讨金属材料焊接技术的现状与发展，以期为相关行业的技术升级提供参考和帮助。
1、现有焊接技术的局限性(1)焊缝质量不稳定。
受金属组织和热应力的影响，焊接过程中，焊接质量有时会发生不稳定情况。
比如，焊缝中可能会出现未融合、夹杂、裂纹等缺陷。
这些缺陷不仅影响焊接件的力学性能，还可能会对整个焊接结构的可靠性产生不利影响。
(2)焊接速度慢。
目前，大多数金属焊接件的焊接速度都比较慢，有时需要耗费很长时间才能完成。
这不仅会影响生产效率，也会增加生产成本。
(3)焊接质量难以控制。
焊接过程中，由于焊接条件难以精确控制，焊缝质量也随之难以控制。
这种情况在规模较大、工艺复杂的生产环境中尤其明显。
2、新兴焊接技术的发展为了克服现有焊接技术的局限，许多新兴焊接技术正在不断涌现。
其中，以下几种技术比较值得关注：(1)激光焊接技术。
激光焊接技术是一种以高能量激光束为焊接热源的金属材料连接方法。
相对于传统焊接技术，激光焊接具有焊接速度快、热影响区小、焊缝质量高等优点，被广泛应用于汽车、航空、航天、电子等领域。
以上技术都是可控金属加工领域的重要成果，在金属加工领域得到广泛应用。
金属材料焊接技术未来的发展趋势主要会集中在以下几个方面：1、自动化程度将进一步提高随着工业自动化程度的不断提高，金属材料焊接技术的自动化程度也会进一步提高。
未来，自动化焊接系统将会广泛应用于生产中，这将会大大提高焊接生产效率。
2、焊接质量将进一步提高未来，随着焊接设备和焊接技术的不断改进，焊接质量将会得到进一步提高。
而且，未来焊接质量的检测技术也将更加智能、自动化。
3、绿色化、环保化未来，焊接技术将会更加注重绿色化、环保化，焊接过程和设备将更加节能、环保。
同时，焊接耗材的使用也将更加环保，为人们的生活和社会发展带来更加可持续的动力。
2024年浅谈异种金属的焊接
2024年浅谈异种金属的焊接一、异种金属定义异种金属，顾名思义，指的是在化学成分、物理性能以及机械性能等方面存在显著差异的两种或多种金属。
在实际应用中，由于不同金属具有各自独特的优点，异种金属的连接需求应运而生。
这种连接不仅要求保持原有的金属特性，还需要确保连接处的强度和密封性，因此，异种金属的焊接成为一项重要技术。
二、焊接性评估在进行异种金属焊接之前，首先需要对两种金属的焊接性进行评估。
这包括对金属的化学成分、物理性能、机械性能以及热处理性能的全面分析。
通过对比两种金属在这些方面的差异，可以预测焊接过程中可能遇到的问题，并据此选择合适的焊接方法和材料。
三、焊接方法选择异种金属焊接的方法选择需要考虑多种因素，如金属的种类、厚度、结构形式以及焊接要求等。
常见的焊接方法包括电弧焊、激光焊、等离子焊等。
在选择焊接方法时，需要确保焊接过程中的热量输入、熔池形成和冷却速度等参数能够满足异种金属焊接的要求，以获得高质量的焊接接头。
四、焊接材料选用焊接材料的选择对于异种金属焊接的成功至关重要。
在选择焊接材料时，需要考虑母材的化学成分、力学性能以及焊接工艺要求。
通常情况下，焊接材料的成分应介于两种母材之间，以确保焊接接头在性能上能够与母材相协调。
此外，焊接材料的熔点和热膨胀系数等特性也需要与母材相匹配，以避免产生焊接缺陷。
五、焊接工艺参数焊接工艺参数的选择直接影响到焊接接头的质量和性能。
在异种金属焊接中，需要特别关注焊接电流、电压、焊接速度、预热温度等参数的设置。
这些参数的选择需要综合考虑金属的种类、厚度、热导率以及热膨胀系数等因素。
通过合理的工艺参数设置，可以获得良好的焊缝成形和焊接接头性能。
六、焊接接头设计焊接接头的设计对于异种金属焊接同样重要。
在接头设计时，需要充分考虑应力分布、热传递以及变形等因素。
合理的接头设计可以减少焊接过程中的应力集中和变形，提高焊接接头的强度和密封性。
同时，还需要考虑接头的可维修性和可检查性，以便在必要时进行修复或更换。
铜与钢异种材料焊接工艺研究
铜与钢异种材料焊接工艺研究作者：张丽芳来源：《中小企业管理与科技·上中下旬刊》 2016年第8期张丽芳（大冶斯瑞尔换热器有限公司，湖北大冶435100）摘要：本文针对铜与钢异种材料焊接工艺的探讨研究，提出CS-NiCu 合金双金属焊接技术，通过其在压缩机末端冷却器冷却管与管板之间的焊接试验，焊接效果符合设计要求，在此提出一种适合铜与钢异种材料的焊接工艺。
关键词：铜与钢异种材料焊接；CS-NiCu 合金焊接技术；熔化焊接中图分类号：TG16.1 文献标识码：A 文章编号：1673-1069（2016）23-165-21 异种材料焊接工艺随着焊接新材料、新技术的日新月异，同种材料的焊接已不能完全满足现代工程结构的需求，在更多情况下需要对异种材料进行焊接。
目前异种材料的焊接也越来越普遍，甚至在某些情况下，异种材料的焊接结构的综合表现效果比同种材料结构更胜一筹。
1.1 异种材料焊接方法随着异种材料焊接得到越来越多的应用，其焊接方法也得到很大的发展。
目前国内外对异种材料的主流焊接方法有熔化焊接、钎焊接、固相压力焊接以及液相过渡焊接等。
异种材料的熔化焊接方法在实际焊接工艺中主要采用电弧焊接、激光焊接、钨极氩弧焊接、CO2 气体保护焊接等；钎焊接即是将熔点较低的一种材料受热熔化，将另一种材料和钎料都加热到其温度高于钎料的熔点却又低于前一种材料的熔化温度，最终实现异种材料之间的焊接；固相压力焊接则对材料采取不熔化的措施，只是加压焊接接头以固相结合的方式，主要有超声波焊接、冷压焊接、爆炸摩擦焊接等方法；液相过渡焊接是介于熔化焊接与压力焊接的一种焊接方法，需要加入中间夹层于焊缝之间，其焊接的关键在于对压力的掌控，需要在很小的压力下进行加热熔断夹层，通过夹层的液相扩散和凝固而进行焊接。
1.2 铜与钢异种材料焊接的发展现状钎焊技术是铜与钢异种材料焊接工艺上采用最为普遍的办法，但是传统钎焊技术在实际应用上存在很多局限性，不仅加工效率低、焊接后清洗麻烦，而且存在焊接后的接头强度低等问题。
Cu_Al异种金属连接的研究现状
山东大学李亚江课题组 [ 14 ] 主要对 Cu /A l异种金 属进行了真空钎焊工艺及接头组织性能研究 ,试验结 果表明 ,通过严格控制加热温度 、保温时间和真空度可 以获得界面结合紧密的 Cu /A l异种金属接头 ,接头界 面区主要由铜侧过渡区 、钎缝和铝侧过渡区组成 ,有少 量金属间化合物生成 ,这些金属间化合物对于接头的 性能有重要影响 。 1. 2 铜铝摩擦焊
Won2B ao Lee等人 [ 20 ]采用传统摩擦焊方法实现了 纯铜与 1050 铝合金的焊接 。并进一步分析了退火后 处理条件下 ,接头中铜铝金属间化合物的生长规律对 接头电阻率及力学性能的影响 。研究发现 ,金属间化 合物宽度为 21μm 时 ,其电阻率为 45μΩ ·cm ,当金属 间化合物的宽度增加至 107. 5 μm 时 ,电阻率变为 85 μΩ ·cm。抗拉强度因金属间化合物的增长而降低 ,断 裂位置也从 Al侧热影响区变为 整个金 属间化合 物层 。
南京航空航天大学薛松柏 [ 8 ] 采用火焰钎焊技术 , 实现了铜铝管的中温钎焊连接 ;采用改良的无腐蚀钎 剂和中温 钎 料 很 大 程 度 上 减 少 了 金 属 间 化 合 物 的 生 成 。苏文英等人 [ 9 ]对铜铝火焰钎焊材料进行了研究 。 但由于火焰钎焊使用钎剂 ,需焊后清理 ,且火焰钎焊操 作技术很难掌握 ,因此难以保证接头质量 。
铜-铝异种金属钎焊材料的研究现状
专题综述够蕊铜-铝异种金属钎焊材料的研究现状董博文，董显，鲍丽，张雷，龙伟民（郑州机械研究所有限公司，新型钎焊材料与技术国家重点实验室，郑州450001）摘要：从钎剂和钎料两方面对国内外有关铜-铝异种接头钎焊材料的研究成果进行了综述，重点介绍了铜-铝异种接头钎焊连接过程中无腐蚀性钎剂和钎料成分对钎焊接头结合机理、界面反应、金属间化合物的微观结构及生长规律等的影响。
然而，铜-铝异种接头钎焊材料的应用过程中仍存在以下问题:无腐蚀性钎剂熔化温度和价格均较高，适用范围较窄;铝硅系钎料熔化温度较高,铝合金容易过烧熔蚀;钎料洁净度低，钎容易出现氧化，影响钎焊接头的性能。
关键词：无腐蚀性钎剂；复合钎料:铝硅钎料:锌铝钎料:锡锌钎料中图分类号：TG4250前言铜及其合金具有的导电性、导热性、耐蚀性和较高的强度，广泛应用于制冷、电力、电、航等⑴。
，铜，铜价居高不下，严重了铜在的应用。
而铝在地中,价格铜的30%，同有的导电、导热性能和等优点，铝较为理想的铜材料在生产中，分铜和铝的性，的性，铜、铝用［3］#铜-铝异种金属连接对节的铜和的化有分重要的意义#Cu，Al两种在化中较远，其物理化学性异较大，而物理化学性能的差异必然对铜-铝异种金属钎焊性造成重要影响，合适的钎焊材料对铜-铝异种金属之间的连接至关重要［4-I2］o国内外对铜-铝异种接头钎焊材料进行了广泛而的研究，：①改进KF-A1F#和CsF-AlF#等无腐蚀钎剂的成分，提高钎剂活性或降低钎剂的成本;②将钎剂与钎料复合，钎剂的自动、定添加；③钎料成分及微调控方面的研究,如Ag，Mg，Si，4,Ce，Bi及稀土元素等，从理论分析、收稿日期：20I8-II-07基金项目：国家重点研发计划（战略性国际科技创新合作重点专项20I6YFE020I300）doi:I0.I2073/j.hj.20I8II07004试验探索方面揭示合金元素对钎料组织和钎焊接头性能的影响规律。
文中从钎剂和钎料两方面评述国内外有关铜-铝异种接头钎焊材料的研究报道，提目前研究的足及未展的方向，希望为铜-铝异种金属连接相关产业界提供有价值的理论支撑和参考信息。
异种金属的焊接
异种金属的焊接本文对异种金属（铝-钢、铜-钢、钛-钢、Mg/Al、Ti/Al、Cu/Al）的焊接研究现状、异种金属的焊接应用、异种金属的焊接发展等方面进行了分析，希望对异种金属的焊接研究有所裨益焊接在现代的工业生产中，已成为一种重要的金属加工工艺方法，广泛地应用于造船、航空、航天、汽车工业及机械制造等许多现代工业部门, 随着科学技术的发展，异种金属的焊接技术发展越来越快，并且质量要求也越来越高。
为适应焊接技术发展的需要，研究异种金属的焊接工艺技术已成为焊接领域的一种发展趋势。
1 异种金属的焊接研究现状1.1 铝钢异种金属焊接研究现状近年来，环保问题越来越受到重视，汽车工业为了节约燃料、保护环境、不断努力减轻汽车重量，因此对汽车用材料提出了更高的要求。
增加铝材的使用量是其中的重要措施之一, 所以在汽车工业生产中，采用“钢+铝”双金属焊接结构成为汽车轻量化的首选方案，这必然涉及到铝和钢两种材料之间的连接。
目前，应用于铝和钢连接的焊接方法主要有：压焊（滚焊与爆炸焊、摩擦焊、搅拌摩擦焊）、钎焊、熔焊、扩散焊、电弧焊、激光焊和磁脉冲焊等。
铝钢之间的焊接，一直是焊接领域的难点和热点问题，其中脆性金属间化合物的生成是影响接头性能的主要因素。
压力焊和钎焊由于基体可以在焊接过程中保持固态，同时焊接热输入容易控制，因此接头的性能一般不受限于金属间化合物的厚度，比较适于铝钢之间的焊接，但是这种焊接方法效率较低，对工件的尺寸和形状有特殊的要求，不适于大批量生产。
而熔焊方法比较灵活，效率较高，但是金属间化合物又成为不可避免的附加产物。
虽然采用熔钎结合的方法已经获得了很好的效果，但是对于金属间化合物的生长动力学以及如何促进铝合金熔体润湿钢板表面等方面还没有系统研究，因此，解决上述问题对于促进高效的焊接方法在铝钢焊接中的应用具有重要的意义。
1.2 铜钢异种金属焊接研究现状随着经济的迅速发展和科学技术的不断进步，新材料、新工艺、新设备不断涌现，对零部件的性能提出了更高的要求。
铜与钢的异种材料焊接技术的实践探讨
（２）压 焊 。压 焊 中 也 具 有 不 同 的 工 艺 方 法 ，下 面 结 合 实 践 讨 熔 化 能 润 湿 母 材 ，接 头 间 隙 被 填 充 ，最 终 与 母 材 结 合 ，形 成 焊 缝 ，
论各种技 术的优缺 点 ，详细如下 ：① 摩擦焊 。其 中含有 的类型也 完 成连接任 务 ，其优点 包括 ：① 热影响 区小 ，主要是 冈为局部加
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激 光 焊接 力
ｓ、聚 焦 电流 ５６０－５８０ｍ Ａ 小锈
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பைடு நூலகம்
焊 、中 频 钎 焊 等 方 法 可 得 到 质 量 很 好 的 接 头 。下 ２为 激 光 钎 焊
、 原 理 ，激光 束 由激 光发 生器发 出 ，会聚焦 在焊丝 表而 ，焊丝 受热
２ 各种不 同的焊接技术 锏和 铡 的异种 材料 焊接 一直 研 究的热 点 ，现阶 段实 践 中常
用 到 的方法包 括熔焊 、压 焊 、钎焊和 熔焊 一钎 焊等 ，下而进 行详
（１）熔 焊 。熔 焊 工 艺 也 具 有 不 同 的 方 法 ，下 表 １中 对 一 些 文 献 进 行 总 结 ，列 举 出常 见 的 熔 焊 工 艺 方 法 ，并 总 结 其 特 点 ，下 图 １为 简 单 的 示 意 网 。
惯 性 摩 擦 焊 ，两 种 技 术 的 焊 接 性 处 于 中 等 ，接 头处 在 常 温 状 态 下 的 抗 拉 强 度 可 达 母 材 铜 ８５％ 以 上 ，具 有 较 窄 的 热 影 响 区 ，具 有 细 晶 组 织 ；除 此 之 外 还 有 紫 铜 与 高 碳 合 金 钢 的 径 向 摩 擦 焊 ，焊 接 接 头 强 度 与 紫 铜 相 似 ，钢 侧 焊 接 热 影 响 区 厚 度 不 足 ０．１５ｍｍ 。 ② 爆 炸 焊 。是 一 种 特 殊 的 加 工 方 法 ，非 常 适 用 于 大 而 积 板 材 焊 接 、管 与板 焊接 、水 下焊 接等 情况 ，其优 点 在于 简便 、经 济 ，不 会耗费过 多的人 力和 时 间 ，在焊 接界而 上没有熔化现 象出现 。⑧ 真 空 扩 散 焊 ，此 法 也 为 常 见 异 种 金 属 焊 接 工 艺 ，与 常 规 方 法 相 比 ，此 法 连 接 温 度 低 ，不 会 有 太 大 的 残 余 应 力 ，具 有 较 高 的 精 准 度 ，且无 变形 ，不 会出 现一 些缺 陷如 夹渣 、氧化 等 ‘ ，其最 为特 别 的 在于可 以将 两种物 化性 能差 异很 大 的材料 进行 结合 ．尽可 能 控带ｌｊ接 头部分可能 出现的脆 性成分 ，具有非常好 的实用性 。
铜-钢异种金属焊接的研究现状和进展
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激光深熔 焊热 场的数 值模拟 研究 ［ ． 京 ： Ｄ］ 北 北 ［ ］ 李存洲． ８
京 航 空 航 天 大 学 ，０４ ２０ ．
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铜 一 钢 异 种 金 属 焊 接 的 研 究 现 状 和 进 展
北 京 工业 大 学材 料 学 院（００ ２ １０２ ）
摘要
高
禄
栗 卓新
李 国栋
李
红
综述 了国内外铜 一 钢异 种金属焊接的可行性 、 焊接方法及焊接接头组 织性能 方面的研究 现状 。分 析 了
铜 一钢焊接过程 中存在 的热裂纹 和铜 渗透裂纹等问题 。介 绍 了多种实 现铜 一钢焊接 的方法 及每 具有广阔的应用前景 。对铜 一钢焊接 接头结 合机理方 面的 研究多集 中于对青铜 和钢 焊接后的接头组织 ， 于紫铜 与钢的焊接还需进一步探讨 。 对
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[8] 李存洲.激光深熔焊热场的数值模拟研究[D].北京:北京航空航天大学,2004. [9] Tail or G A,Hughes M,Pericleous K.The app licati on ofthree di m ensi on finite volu me method t o the modeling ofwelding phenomena[A].Modeling of casting,welding andadvanced s olidificati on p r ocess I X[C].San D iego:Prter.Sah m R,2002.852-859.[10] ChargW S,Na S J.A study on the p redicti on of the laserweld shape with vary heat s ource equati ons and the ther maldist orti on of a s mall structure in m icr o-j oining[J].Jour2nal of M aterials Pr ocessing Technol ogy,2002,120(1):208-214.(收稿日期 2006 10 23)作者简介: 熊智军,1981年出生,硕士研究生。
主要研究方向为焊接方法与机电一体化。
铜-钢异种金属焊接的研究现状和进展北京工业大学材料学院(100022) 高 禄 栗卓新 李国栋 李 红摘要 综述了国内外铜-钢异种金属焊接的可行性、焊接方法及焊接接头组织性能方面的研究现状。
分析了铜-钢焊接过程中存在的热裂纹和铜渗透裂纹等问题。
介绍了多种实现铜-钢焊接的方法及每种方法的特点和应用范围。
冷金属过渡焊接是一种比较新的焊接方法,具有广阔的应用前景。
对铜-钢焊接接头结合机理方面的研究多集中于对青铜和钢焊接后的接头组织,对于紫铜与钢的焊接还需进一步探讨。
关键词: 铜-钢焊接 焊接方法 接头性能RESEARCH STATUS AND D EVELO P M ENT O F CO PPER-STEEL W ELD I NG Beijing University of Technol ogy Gao L u,L i Zhuox i n,L i Guodong,L i HongAbstract The weldability,welding method and welded j oint p r operty of copper-steel welding at home and abr oad were p resented,and the existing p r oble m s such as hot crack,copper os motic crack and etc.were discussed,and a l ot of welding p r ocesses of copper t o steel were intr oduced and their characteristics and app licati ons were als o revie wed.It is showed that cold metal transfer welding is a ne w method and it has a wide p r om ising app licati on.Researches on the bonding mechanis m are mainly focusing on the m icr ostructure of br onze-steel welded j oint,s o further study and exp l orati on are needed on bonding mechanis m of copper-steel welding.Key words: copper-steel weld i n g, weld i n g m ethod, jo i n t property0 前 言随着经济的迅速发展和科学技术的不断进步,新材料、新工艺、新设备不断涌现,对零部件的性能提出了更高的要求。
采用钢和铜复合零部件,因在性能与经济上优势互补,具有广阔的应用前景,如在转炉炼钢工程的氧气管道需要采用T2铜管和不锈钢管焊接[1],新一代航空发动机采用铬青铜与双相不锈钢电子束焊接[2],弹带上钢与纯铜的熔敷扩散焊等[3]。
文中对铜-钢焊接的可行性和研究现状进行了综述。
1 铜-钢焊接的主要特点在铜-钢焊接中,铜与铁的熔点、导热系数、线膨胀系数和力学性能等都有很大的不同[4],容易在焊接接头中产生应力集中,导致各种焊接裂纹。
另一方面,铜与钢的原子半径、晶格类型、晶格常数及原子外层电子数目等都比较接近,且铜与铁属于在液态时无限互溶,在固态下,虽为有限固溶,但并不形成脆性金属间化合物,而是以(α+ε)的双相组织形式存在,这是二者实现焊接的基本依据。
因此,只要克服前述的铜与铁在物理性能上存在差异的困难,是可以获得正常焊接接头的。
钢与铜及铜合金的焊接主要存在下面三个问题:(1)焊缝易产生热裂纹 由于铜与钢会形成低熔点共晶,以及线膨胀系数相差较大,焊缝容易产生热裂纹和晶界偏析(即低熔点共晶合金或是铜的偏析),因而焊接时,在较大焊接应力作用下,呈现出宏观裂纹。
(2)热影响区产生铜的渗透裂纹 铜及铜合金与不锈钢焊接时容易出现铜的渗透裂纹。
为防止渗透裂纹产生,需要合理选择焊接工艺,选用小的焊接热输入量;同时还要选择合适的填充材料,控制易产生低熔点共晶的元素(S,P,Cu2O,FeS,FeP),向焊缝中加入A1,Si,Mn,Ti,V,Mo,N i等元素。
(3)焊接接头力学性能降低 在焊接热循环作用下,接头中晶粒严重长大,杂质和合金元素掺入焊缝,容易形成各种脆性的低熔点共晶体或脆性相,使接头的塑性、韧性、导电性、耐蚀性等显著下降。
此外,金属的表面状态也会产生影响,如金属表面的氧化膜、表面吸附的空气分子、水等,都会给焊接造成很大的影响,焊接过程中也应给予充分重视。
2 焊接方法世界各国的研究者对铜和钢的焊接进行了实验和理论分析,目前常用的焊接方法有熔焊、压焊、钎焊和熔焊-钎焊等。
2.1 熔 焊文献[5]分析了铜-钢熔敷焊工艺方法。
研究表明,采用等离子弧、TI G电弧、高频感应、气保护连续炉、真空炉和模中熔铸工艺都可以很好地实现铜-钢焊接。
同时还分析了熔敷焊接的几种具体的工艺方法。
表明熔敷焊接方法具有效率高,基体金属不发生熔化、界面结合质量好、熔敷层厚度范围宽等特点。
文献[6]研究了铜与钢的二氧化碳气体保护焊。
通过理论分析和试验结果证明,采用实心焊丝CO2气体保护焊焊接铜与低碳钢接头是可行的。
焊前需预热至600℃,同时焊接过程中还需采取电炉加热保温,防止气孔的形成。
焊后保温2h后缓冷至室温,防止裂纹的产生。
焊接时尽量使电弧偏向铜侧,待铜加热到将要熔化时,再加热钢侧。
每焊完一道后,都要及时锤击焊缝边缘区域,以减轻焊接应力。
铜与低碳钢接头焊缝为(α+ε)固溶体组织,接头中含Fe量为40.28%,试验结果表明其抗裂能力较强,能满足一定性能的要求。
文献[7]针对炮弹使用中涉及到的铜-钢焊接开发了一种模中熔敷焊技术,模中熔敷焊的焊接过程是基于渗透技术,在熔化的脱氧剂中,预热导弹弹体即钢要焊接的部位,预热温度低于母材熔点的温度。
然后把预热的部分浸入到熔化的铜溶液中,并保持一段适当的时间。
熔化合金的熔点要低于母材的熔点。
最后,在特殊的模中实现冷却。
采用这种方式实现了铜和钢的冶金结合,消除了铜的渗透现象,同时没有泛铁现象发生。
文献[8]对T2紫铜与10钢电子束焊接工艺进行了研究。
焊前采用散焦电子束并稍偏T2紫铜侧对待焊部分进行预热,这样有利于减少热裂纹倾向、增加焊接熔深并使焊缝表面成形改善。
以合适的焊接参数(加速电压为60kV,电子束流为50～200mA,焊接距离120mm,焊接速度2～4mm/s,聚焦电流560～580mA)对T2紫铜/10钢异种材料进行真空电子束焊接,可以获得满意的焊缝。
文献[9]使用激光焊接方法对铜-钢焊接进行了研究。
采用激光熔覆方法来获得纯铜与不锈钢的连接,具有生产效率高、熔覆层均匀以及与基体之间具有良好的冶金结合等优点,近年来在工业中得到日益广泛的应用。
文章主要研究工作是用激光熔覆方法在316L不锈钢表面获得厚度为10～100μm的纯铜薄层。
分析和讨论了激光熔覆工艺参数和激光功率、熔覆速度、离焦量以及送粉率等对熔覆层质量的影响,提出了获得低稀释率超薄铜层的实施方法。
采用该方法,获得的铜层熔覆厚度在100μm之内,稀释率控制在10%以下。
同时,用金相分析和显微硬度测量可以有效地评定熔覆层的质量及其稀释率。
工艺试验表明,激光熔覆速度和送粉率是影响熔覆层稀释率的两个重要因素。
在多道搭接熔覆时,需要考虑前道熔覆层对表面状态的影响。
2.2 压 焊文献[10～11]研究了紫铜与低碳钢和高碳钢的摩擦焊。
其中文献[10]研究了紫铜(T2)与低碳钢(20钢)棒材的连续驱动摩擦焊和惯性摩擦焊。
在主轴转速为760r/m in、摩擦压力为144～162MPa、顶锻压力为215～250MPa、摩擦时间为0.4～0.6s、顶锻时间为0.1s、保压时间为5s的工艺参数下,实现了紫铜与低碳钢的连续驱动摩擦焊;在主轴转速为770r/m in、焊接压力为179～215MPa、焊接时间为0.6～0.8s的工艺参数下完成了紫铜与低碳钢的惯性摩擦焊。
结果表明:两种摩擦焊的焊接性尚可,接头室温抗拉强度达到母材铜的85%以上,热影响区很窄,且是细晶组织。
文献[11]则研究了紫铜与高碳合金钢(D50或D60)的径向摩擦焊。
试验结果证明,紫铜与高碳合金钢采用大参数的惯性摩擦焊工艺时,摩擦面的线速度>2.9m/ s、焊接时间≤1s时,焊接接头基本与紫铜等强,钢侧的焊接热影响区厚度小于0.15mm,焊接热影响区无异常组织出现。
爆炸焊是焊接加工领域中的一种特殊加工工艺,在大面积板材的焊接、过渡接头的焊接、管与管的焊接、管与板的焊接以及水下焊接等方面,具有操作过程简便、省时、省力和经济的优点。
铜-钢的焊接也可以通过爆炸焊的方法实现。
大量的研究均关注于焊接两种金属在界面处形态的改变[12～14]。
文献[15]对爆炸率和不同的爆炸基准距进行了研究。
在爆炸率为1.5m/s时,接头界面平整;当爆炸率为2.5m/s时接头界面呈波状。
当基准距增加时,界面呈波状变化。
爆炸率和基准距同时增加时,接头界面处的波的振幅增大。