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不锈钢材料中成分含量多的金属是铁元素,铁与铜在固态时均为有限固溶,而在液态的时则表现为无限固溶,不会生成金属间化合物。铁与铜在高温时的原子半径、晶格常数与晶格类型均很近似,因此这是有利于进行铁与铜之间的焊接。
不过总的来说,铁与铜金属作为两种不同的金属,存在不小的物理化学性质差异,所以在焊接的时候依然有非常多的困难。
铜与不锈钢进行焊接加工时通常能够使用的焊接工艺主要有四种。
第一种是手弧焊,这要直流焊机,先使用铜焊条来焊接,而在焊接前铜合金通常要行预热。
第二种是气焊,也就是钎焊,通常使用银含量大于35%的银焊丝来做焊接加工,主要适宜于薄件或是小件,但这个方法因为银含量较高,所以成本会比较高,替代方法是使用MG130焊丝,这样的价格相对便宜些,不过缺点是这种焊丝在市场中的假货太多。
第三种是氩弧焊,使用银焊丝或是低银铜焊丝来进行焊接加工,使用直流氩弧焊机。
第四种是低温钎焊,使用低温钎焊料来进行焊接加工,这适合用于强度要求较低,且设备作业温度不高的场景中。
电弧焊焊接加工属于不锈钢焊接工艺中比较常见的一种,在焊接不锈钢与铜的时候,利用铁与铜均能无限固溶的特点,使用镍或者镍基合金当作填充材料,焊接质量会比较不错,假如使用铜焊丝则会容易导致裂纹与脆化。因为铜金属的散热性远快于不锈钢材料,所以在不锈钢材料与铜焊接的时候,要将电弧偏向铜方面一边。
液态铜或者铜合金对近缝区不锈钢的结晶界存在较强的渗透作用,在拉力的作用下会生成渗透裂纹,单相奥氏体不锈钢非常易形成热裂纹,双相奥氏体型不锈钢则相对不容易形成渗透裂纹。
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