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不銹鋼材料中成分含量多的金屬是鐵元素,鐵與銅在固態時均為有限固溶,而在液態的時則表現為無限固溶,不會生成金屬間化合物。鐵與銅在高溫時的原子半徑、晶格常數與晶格類型均很近似,因此這是有利于進行鐵與銅之間的焊接。
不過總的來說,鐵與銅金屬作為兩種不同的金屬,存在不小的物理化學性質差異,所以在焊接的時候依然有非常多的困難。
銅與不銹鋼進行焊接加工時通常能夠使用的焊接工藝主要有四種。
第一種是手弧焊,這要直流焊機,先使用銅焊條來焊接,而在焊接前銅合金通常要行預熱。
第二種是氣焊,也就是釬焊,通常使用銀含量大于35%的銀焊絲來做焊接加工,主要適宜于薄件或是小件,但這個方法因為銀含量較高,所以成本會比較高,替代方法是使用MG130焊絲,這樣的價格相對便宜些,不過缺點是這種焊絲在市場中的假貨太多。
第三種是氬弧焊,使用銀焊絲或是低銀銅焊絲來進行焊接加工,使用直流氬弧焊機。
第四種是低溫釬焊,使用低溫釬焊料來進行焊接加工,這適合用于強度要求較低,且設備作業溫度不高的場景中。
電弧焊焊接加工屬于不銹鋼焊接工藝中比較常見的一種,在焊接不銹鋼與銅的時候,利用鐵與銅均能無限固溶的特點,使用鎳或者鎳基合金當作填充材料,焊接質量會比較不錯,假如使用銅焊絲則會容易導致裂紋與脆化。因為銅金屬的散熱性遠快于不銹鋼材料,所以在不銹鋼材料與銅焊接的時候,要將電弧偏向銅方面一邊。
液態銅或者銅合金對近縫區不銹鋼的結晶界存在較強的滲透作用,在拉力的作用下會生成滲透裂紋,單相奧氏體不銹鋼非常易形成熱裂紋,雙相奧氏體型不銹鋼則相對不容易形成滲透裂紋。