纯铜中的铜质量分数不小于99.95%,高导电普通纯铜的质量分数不低于99.7%,常见的牌号有T1、T2和T3,其中,本次实验中使用的铜材料为T2纯铜。通常情况下
纯铜中的铜质量分数不小于99.95%,高导电普通纯铜的质量分数不低于99.7%,常见的牌号有T1、T2和T3,其中,本次实验中使用的铜材料为T2纯铜。通常情况下,纯铜看起来都是紫红色的,所以又被大家叫成紫铜。铜它具有仅次于银的超高导电性、也有非常良好的传热性质,除此之外,它也很抗腐蚀,也非常容易被塑形,熔点在1083℃。正是由于它的这些特性,铜常常被用于制作导线或者在一些耐腐蚀的场合下使用,比如导管等。在一些需要抵抗干扰的场合,纯铜也被应用在此,比如罗盘、仪表,这些非常精密的仪器等。
在纯铜中添加锌就变成了黄铜,从表面上看与黄金非常的相似;在铜里面添加镍就是白铜;古代人使用的青铜,就是在铜中添加了铝元素,降低了铜的熔融温度,方便与铸造工艺。但是痛的焊接性较差,特别是跟一些碳钢相比,焊接的难度要比他们大许多。由于铜的导热性非常好,其导热系数为401W/m K,是钢材料的近7倍,并且随着温度的不断升高,导热系数也不断增加,热量被飞速的散出去,铜母材就变得难以熔化,特别是局部加热时,这对热源的要求就非常高了,要功率大、热量集中,而感应钎焊正是有这样的优点,因此非常适用于铜的局部加热。常温时,通常不会发生被氧化的现象,但是,加热的温度不断攀升,这导致了铜的氧化能力大大提升。特别是会生成氧化亚铜,在温度不断升高的过程中,直到到达铜的熔点,其生成的值会达到极大值。当焊缝结晶时,氧化亚铜和铜形成的结晶会使铜接头的机械性能大大降低,因此,焊接时一定要采用保护剂进行填充,保护接头的性能不受影响。同时,由于铜的热导性优异,导致焊接时铜整体的的凝固速度过快,熔池中的气体来不及上浮逸出而停留在了焊缝中,出现气孔现象。
铜被称为工程材料之冠,在当今社会中不可多得的好材料。良好的加工、铸造、切削性能,让它获得了广泛的应用,主要应用于电器、电子、机械等领域[10]。
主要的应用比例见图1.1:
南京理工大学的王克鸿等人采用钢焊丝熔化极CO2焊接铜钢接头,拉伸强度达到200MPa,断口扫描电镜表明为塑性断裂,接头未产生热裂纹。X射线光电子能谱分析表明焊缝中不存在铜的氧化物,接头铜铁含量在熔合线附近产生跃变、含铁量低于19%的区域极窄。[13]
南京理工大学的王克鸿、徐越兰、余进等人对钢表面熔覆纯铜层,结果表明该工艺实现了铜层与钢基体有良好的冶金结合,界面无未熔合、夹渣、气孔等缺陷。焊接界面结合剪切强度超过了铜的强度。熔敷焊界面平直光滑,实现了钢基体无熔深焊接,即稀释率为零,界面结合强度大于铜熔覆层强度 [12] 。