药芯焊丝气保焊的保护气的选择　　药芯焊丝气保焊（简称FCAW-G）是一种应用非常广泛的焊接工艺。它广泛应用于重型制造、建筑、造船、海上设施等行业中低碳钢、低合金钢和其它各种合金材料的焊接。FCAW-G焊接工艺经常采用100％的纯CO2或者75％~80％的Ar和20％~25％的CO2混合气体作为保护气。　　那么在实施药芯焊丝气保焊时，究竟该选择哪一种保护气，CO2还是Ar/CO2混合气呢？每种类型的保护气都有各自的优点和缺陷。选择焊接保护气的时候，要**考虑成本、质量、生产率等因素。有时候保护气的选择和这些因素是相矛盾的。本文主要阐述了FCAW-G在焊接钢材中两种基本保护气选择的优缺点。　　在具体讨论保护气选择利弊之前，**好回顾一些基本知识。需要说明的是本文只是讨论少数几种保护气。更**的介绍，请参考ANSI/AWSA5.32/A5.32M，焊接保护气规范中具体规定了保护气的技术要求，包括试验、包装、鉴定、验收等方面。此外，它还包括焊接过程中通风透气等一些有用信息，**考虑安全要求。　　保护气工作原理　　所有保护气的一个主要作用是隔绝空气中氧气、氮气和水蒸气，保护焊接熔池和电极。保护气通过焊枪进入，从焊嘴喷出，包围在电极的四周，置换掉电极四周的空气，在熔池和电弧四周形成一个临时的保护气罩。CO2气体和Ar/CO2混合气都能实现这个目的。　　这些保护气促进了电弧等离子区的形成，电弧等离子区是焊接电弧的电流通道。保护气类型也影响着电弧热的传导以及在熔池上施加电弧力大小。在这些问题上，CO2和Ar/CO2混合气的表现并不相同。　　保护气的特点　　CO2和Ar在电弧热中的反应各异分析这些差异能帮助了解每种气体的特性是如何影响焊接工艺和焊接熔敷的。　　电离电势：电离电势是气体电离所需能量的大小（比如，将气体转换成带电的离子状态），使气体能够导电。电离电势越低，电弧越轻易引燃并保持稳定。CO2的电离电势为14.4eV，Ar的电离电势为15.7eV。因此，CO2保护气比Ar保护气更轻易引燃电弧。　　热传导。气体的热传导是指气体传导热能的能力大小，它的好坏将影响到熔滴过渡的方式（比如射流过渡和大滴过渡）、电弧外形、焊缝熔深和电弧温度分布等。CO2气体比Ar气和Ar/CO2混合气体具有更高的热传导能力。　　反应性：气体的反应性是指气体是否与熔融的焊接熔池发生化学反应。气体可以大体分成两类：惰性气体和活性气体。惰性气体，在焊接熔池中不和其它元素发生反应。Ar就属于惰性气体。活性气体，在焊接熔池中会与其它元素结合或反应，形成新的化合物。在室温下，CO2属于惰性气体，但在电弧等离子区，CO2会被分解，形成一氧化碳（CO），氧气（O2）和一些独立的氧原子（O）。因此，CO2在电弧下就变成了活性气体，能够与其它金属发生氧化。Ar/CO2混合气体也属于活性气体，不过比CO2的活性要低。　　当其它焊接规范参数一致时，不同的保护气产生的焊接烟尘大小也不同。具体说，与CO2保护气相比，Ar/CO2保护气产生焊接烟尘较少，这是因为CO2具有氧化性。此外，由于具体的焊接场合和焊接顺序的不同，焊接烟尘的多少也不一样。　　惰性气体介绍　　尽管惰性气体能够为焊接熔池提供保护，但它们本身却并不适合铁基金属（比如低碳钢、低合金钢、不锈钢等）药芯焊丝气保焊的焊接。比如，假如仅用Ar作为保护气焊接不锈钢，焊缝性能会变得非常差。这是因为采用惰性气体保护会造成电弧长度加长和焊条外部钢皮过早熔化。电弧范围增大且难以控制，导致焊缝堆积。因此，采用药芯焊丝气保焊焊接铁基母材金属时，通常采用惰性气体与活性气体相结合的混合气体保护。　　CO2/Ar混合气体介绍　　在北美，不锈钢药芯焊丝气保焊的焊接常采用Ar/CO2混合气体作为保护气，其中Ar占75％和CO2占25％。有时也采用80％的Ar和20％的CO2混合，不过这种混合比例不常用。有一些气保护药芯焊丝需要采用90％的Ar和10％的CO2混合气进行保护。但是，假如混合保护气中的Ar含量小于75％时，就会对电弧性能产生破坏，因此必须确保保护气中Ar的百分比。此外，Ar/CO2非标准百分比配置的混合气罐通常要比标准百分比配置混合气罐（比如75％Ar/25％CO2或80％Ar/20％CO2）更难获取。　　由于CO2的活性本质，当采用Ar/CO2混合气体保护进行药芯焊丝保护焊时，比采用单纯的CO2气体保护，焊条合金在焊缝金属中的熔敷程度更高。这是因为CO2和合金发生反应，生成氧化物，与焊剂中的氧化物一起，形成熔渣。焊条的药芯必须包括一些活性元素，比如锰（Mn）和硅（Si）等，除了其它的用途外，还可用作脱氧剂。这些合金的一部分和CO2电离获得的游离氧发生反应，生成氧化物滞留在熔渣中而不是滞留在焊缝金属中。因此，采用Ar/CO2混合气体比采用CO2气体保护的焊接熔敷金属中的Mn和Si含量更高。　　焊接熔敷金属中Mn和Si含量越高，焊缝强度就越高，焊缝延伸率就越低，同时夏普V型缺口冲击韧性也会随之改变。简单地将保护气从CO2换成Ar/CO2混合气体，拉伸和屈服强度就会提高7~10ksi，延伸率下降2％。理解这一点非常重要，随着保护气中Ar含量的增加，焊缝强度会增加，韧性会降低。　　由于保护气会影响焊缝的**终性能，AWSD1.1/D1.1M：2008，钢结构焊接规程规定了确保焊缝性能的一系列具体要求。对于所有的焊接来说，保护气的选择必须与AWSA5.32/A5.32M的标准一致。FCAW-G的焊接消耗品（A5.20/A5.20M和A5.29/A5.29M）的AWS分类规定了焊缝熔敷金属的强度上限。所选择的焊接保护气必须确保焊接结果不超过这些规定的强度上限，这也取决于焊条和焊接工艺的设计。对于未修改前焊接工艺规范，D1.1：2008要求具体的填充物和保护气组成支持测试数据。　　D1.1：2008的3.7.3条目规定了两种支持形式：一种是保护气的使用用于焊条分类目的；一种是填充金属制造商的数据与AWSA5要求一致，且与WPS规定的保护气一致。假如这两种条件都不满足，D1.1：2008要求混合保护气要进行评定试验。　　根据气体类型对填充金属分类　　从2005年开始，美国焊接协会的药芯填充金属分类就将保护气类型编入焊条的分类符号中。低碳钢FCAW-G焊条的AWS编号为EXXT-XX，**后一位符号就是指保护气类型。假如**后一位为C，就代表保护气为CO2；假如为M，代表Ar/CO2混合气体（比如，E71T-1C或E71T-1M）。对于低合金钢焊条，保护气符号与规定符号**后的熔敷金属成分符号一致（比如E81T1-Ni1C）。相反，自保护药芯焊条，不需要任何保护气，在它的分类编号中也就没有保护气体的代号（比如E71T-8）。　　一些焊条只能用CO2进行保护。还有一些焊条只能用Ar/CO2混合气体保护。还有一些焊条可以同时选用CO2气体或Ar/CO2混合气体保护，在这种情况下，焊条必须满足两种分类要求。　　FCAW-G保护气的选择　　进行药芯焊丝焊接时，是选择CO2气体保护还是选择Ar/CO2混合气体保护需要考虑以下三个方面。　　1）保护气的成本　　通常，焊接总成本中有80％属于人工和治理开支，20％属于材料成本，其中保护气的成本大约占材料成本的1/4，或者说占焊接总成本的5％。假定保护气的成本是**的决定因素，那么通过用CO2保护气替代Ar/CO2混合保护气的方式可以大大降低焊接成本。然而，通常其它成本也影响着焊接总成本，这将随后讨论。　　CO2比Ar/CO2便宜，因为它可以低成本获得。世界上CO2的资源广泛而丰富。CO2通常可以通过其它工艺的副产品获得。对焊接工业来说，一方面可以通过天然气体的加工或分离获得CO2，另一方面也可以通过空气获得CO2。因为Ar在大气中的含量不到1%，需要加工和处理大量的空气才能提取一定量的Ar，并且需要专门的空气分离装置来处理空气。空气分离装置耗费大量的电力，也需要放置在专门的区域。　　2）焊工的偏好和生产率的影响　　当采用相同类型和大小的焊丝进行焊接时，采用Ar/CO2保护气比单纯采用CO2保护气焊接时所获得电弧更平稳、更弱，飞溅更小，因此深受焊工的喜爱。CO2保护气施焊时焊接电弧轻易产生大的熔滴过渡（熔滴通常大于焊丝直径），导致电弧不稳定，不连续，飞溅较大。Ar/CO2混合气体保护飞溅过渡的熔滴较小（熔滴通常小于焊丝直径），导致电弧更加稳定连续，飞溅小。　　Ar/CO2混合气体保护的另一个特点也增加了焊工们对它的喜爱程度，与使用CO2保护气施焊相比，它的热传导能力较低，因此它能保持熔池的热度和液态程度。这能使熔池的反应更彻底，焊缝焊趾部分更轻易熔化充分。当进行非凡位置焊接时（比如上坡焊或仰焊时），采用Ar/CO2具有更大的吸引力，因为技术欠佳的焊工也能很好控制电弧，提高焊接生产率。　　采用Ar/CO2混合气体保护焊接时，由于Ar含量较高，它比CO2保护气焊接时向焊工放射更多的热量。这就意味着焊工焊接时感觉更热。此外，焊枪也会更热（Ar/CO2保护气下焊枪的占空比要比CO2保护气的占空比低），这就要求采用更大的焊枪或者要求同型号焊枪及其易损组件的更换更加频繁。　　3）焊接质量　　正如前面讨论的一样，使用Ar/CO2混合保护气体与使用CO2保护气施焊相比，它能保持熔池的热度和液态程度，使熔池的反应更彻底，焊缝焊趾部分更轻易熔化充分。因此，它大大提高了焊缝成形能力和焊缝质量。　　此外，Ar/CO2混合气保护施焊时飞溅小，焊缝质量大大提高，同时降低了焊后清理的时间和成本。较低的飞溅量也改善了超声波焊缝检测的成本，因为飞溅过多的话，为确保超声波检测的准确性，必须要事先清理飞溅。　　另外一个影响焊缝外观外形的质量问题是保护气对气痕的敏感性。气痕，类似蚯蚓爬痕或小鸡抓痕的缺陷，是一些有时会分布在焊缝表面的小沟槽。他们是由焊缝金属中溶解的气体导致的，这些气体在熔池凝固前移出，却被滞留在凝固的熔渣下面。　　Ar/CO2混合气体保护比单纯CO2气体保护具有更高的气痕敏感性。Ar/CO2保护气体的飞溅过渡特点导致产生大量的细小熔滴，这增加了熔滴的表面区域，导致焊缝金属溶解大量的气体。除了保护气类型会影响气痕的敏感性外，还有其他一些因素，但它们不属于本文讨论范围之内。一些主要应用场合的常用保护气体　　多年以来，一些主要场合的FCAW-G的保护气已经逐渐形成标准。比如，在平焊和横焊的高熔敷焊接应用场合，通常采用CO2气保护，因为在这些焊接位置，Ar/CO2混合气体保护并不具有太大优势。　　造船业也通常喜欢用CO2气体保护，因为CO2气体保护的电弧特性能更好地烧掉母材底漆。北美的海上建筑业，下向焊焊接T型、Y型和K型连接坡口焊缝时都需要光滑的焊缝外形和较小的焊接飞溅，因此采用Ar/CO2混合气体保护更适合。假如在施工车间里采用不止一种气保焊工艺，比如说GMAW和FCAW-G，通常将两种工艺的保护气标准化。有时，为了获得更好的飞溅率和脉冲电弧过渡，许多厂家也选择Ar/CO2混合气体保护进行GMAW焊接。　　结束语　　当为FCAW-G应用选择保护气时，不应该只考虑气体的成本，而是应该考虑本文所讨论的三个方面。每种气体类型如何影响总的焊接成本？哪种气体能够降低每米焊缝的成本？一些厂商发现Ar/CO2混合气体保护可以提高焊缝质量和生产率。另外一些厂商认为Ar/CO2混合气体保护焊的优点并不理想或者并不及CO2气体保护的焊接成本低。然而对另外一些厂商来说，CO2成本低廉，应用于它们的某些焊接场合非常合适。对于FCAW-G工艺的用户来说，如何选择保护气应根据这种气体是如何影响焊接操作的成本、质量和生产率来确定。一旦选定了保护气，FCAW-G的焊条应该适合这种气体的焊接。

　　关于不锈钢的钎焊知识　　不锈钢定义是主要加铬元素使钢处钝化状态，就是具有不锈特性的钢。不锈钢是主要为Cr-Fe系和Cr-Fe-Ni系三元合金。铁是基体，铬是主要的合金元素。为了使钢具有不锈的特性，ω（Cr）必须高于12%。此时，钢的表面能迅速形成致密的Cr2O3氧化膜，使钢的电极电位和氧化介质中的耐腐蚀性发生突变性提高。在非氧化介质（HCl、H2SO4）中，其实铬的作用并不明显，除铬外，不锈钢中还须加入能使钢钝化的Ni、Mo等元素，加入合金元素基本上分为两类：　　一类是形成或者稳定奥氏体的元素：如碳。镍、锰、氮等，其中碳和氮使用程度**大；另一类是缩小或者封闭γ相即形成铁素体的元素：如铬、硅、钼、钛、铌、铝等。由于合金元素的不同，不锈钢在温室下呈现不同的组织。根据其组织不同，不锈钢可分为铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢、奥氏体-铁素体不锈钢和沉淀硬化不锈钢。　　在各种类型的不锈钢中奥氏体不锈钢的应用**为广泛，品种也**。由于奥氏体不锈钢的Cr、Ni含量较高，因此在氧化性、中性以及弱还原性介质中均具有良好的耐腐蚀性。奥氏体不锈钢的塑韧性优良，冷热加工性能俱佳，因而广泛应用于建筑装饰、食品工业、医疗器械、纺织印染设备、石油、化工、原子能、航空和航天等工业领域。　　为突出对比性，特列出钢碳的相应的物理性能。碳钢密度与不锈钢差别不大。电阻率则按碳钢、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢顺序递增。奥氏体不锈钢的电阻率可达碳钢的5倍左右。奥氏体不锈钢的线胀系数比碳钢的约大50%，而马氏体不锈钢和铁素体不锈钢的线胀系数大体上和碳钢的相等。奥氏体不锈钢的热导率比碳钢的低，仅为其1/3左右。　　另二类不锈钢的热导率为碳钢的1/2左右。　　不锈钢的钎焊性　　1、表面氧化膜。如上所述，不锈钢除含主要合金元素铬外，往往还含镍、锰、钛、钼、铌、铝等元素。在表面上形成的主要氧化物有Me2O3（Me=Fe、Ni、Cr、Mn、Ti）和MeO·Me”2O3（Me’=Fe、Ni、Mn；Me”=Cr、Fe、Ni、Mn、Ti）两大类。其中Cr2O3和TiO2相当稳定，比较难以去除。在空气中钎焊时必须采用活性强的钎剂以清除这些氧化物；在保护气氛中钎焊时，只有在低**的高纯气氛和足够高的温度下氧气膜才能被还原；真空钎焊时，要求良好的真空度（10-2Pa以上）和足够高的温度，才能取得良好的效果。　　2、钎焊加热温度。对铁素体不锈钢来说，只要钎焊加热温度不使其晶粒发生猛烈长大，即可认为合适。对马氏体不锈钢来说，钎焊加热温度对性能的影响极大，因为马氏体不锈钢是在淬火回火状态下使用的。马氏体不锈钢的钎焊加热温度有两种选择：一种是钎焊加热温度与淬火温度相匹配。例如对1Crl3和2Crl3不锈钢来说，选择1000~1050℃的钎焊加热温度，钎焊完毕后快速冷却，达到母材淬火的目的，然后再进行回火，这样可以获得**佳的综合力学性能。　　另一种是将钎焊温度选择在低于钢的回火温度，例如对lCrl3不锈钢来说低于700℃。这样，已淬火回火的母材在钎焊过程中也不会发生软化现象，母材仍保持原有的综合性能。对奥氏体不锈钢来说钎焊加热温度不宜过高。当钎焊温度高于1150℃时，晶粒开始猛烈长大。奥氏体不锈钢晶粒一旦长大，就不能再用热处理方法使其晶粒细化。所以在选择钎料和钎焊工艺参数时，应避免在1150℃以上长时间加热。不含稳定元素钛或铌而含碳量又较高的奥氏体不锈钢，如lCrl8Ni9、2Crl8Ni9等，当停留在500~750℃范围内时，碳化铬将沿晶界析出，造成晶界贫铬，在腐蚀介质中使用极易产生晶间腐蚀。因此这类钢应避免在此温度区间内钎焊。奥氏体-铁素体钢的钎焊加热温度同样不宜过高，以免晶粒长大。沉淀硬化不锈钢的钎焊加热温度的选择原则上与马氏体不锈钢相同，即钎焊加热温度必须与钢的热处理制度相匹配，以获得**佳力学性能。　　3、奥氏体不锈钢有应力开裂的倾向，应在去除内应力的状态下进行钎焊。　　不锈钢的表面准备　　不锈钢表面的清洗方法包括气相除油；溶剂氢氧化钠除油；喷吵或喷丸；用钢丝刷或不锈钢棉擦拭或砂布打磨和酸洗等。对于批量生产的工件可以用以下酸洗液清洗（质量分数）：　　1、10%H2SO4，15%HCl，5%HNO3，余量水。酸洗温度100℃，酸洗时间30s。然后用15%HNO3水溶液作为光泽处理，溶液温度100℃，时间约10s。　　2、10%HNO3，6%H2SO4，50g/LHF的水溶液，酸洗温度20℃，酸洗时间10min。酸洗后用60~70℃的热水仔细洗涤10min，然后在60~70℃的热空气中干燥。　　3、15%HNO3，50g/LNaF，85%的H2O溶液，室温下浸蚀5~10min，然后用热水洗涤，再在100~120℃温度下烘干。　　**种溶液适用于厚件表面的厚氧化皮。后两种溶液用于薄件表面的薄氧化膜。酸洗应严格按工艺规程进行以免产生过腐蚀。　　不锈钢的软钎焊：软钎焊的钎焊温度低，对不锈钢性能本身的影响极小。软钎焊主要用锡铅钎料，以锡含量高的锡铅钎料为宜，如HLSn63Pb、HLSn60Pb、HLSn50Pb和HLSn40Pb，因为这些钎料的润湿性好。也可用锡银钎料。钎剂的选择是关键。必须采用活性强的钎剂以去除表面的氧化膜。　　常用的钎剂有两种：一种是正磷酸水溶液（H3PO4960g，H2O445g）；　　另一种是氯化锌盐酸水溶液（ZnCl21360gNH4C1140g，HCl85g，H2O4L）。磷酸水溶液的活性时间短，必须采用快速加热的钎焊方法。钎剂残渣具有强腐蚀性，钎焊后必须清洗干净。

　　1.钎焊加工原理　　钎焊是依靠钎料的熔化、流动和凝固形成致密焊缝、牢固接头材料连接的方法，在钎焊过程中仅靠钎料的熔化形成冶金结合，而不是靠将要连接部件的熔化，是十分独特的工艺。　　钎焊接头形成可以理解为母材被钎料润湿后，依靠毛细现象导致液体钎料流动，使液态金属填充接头间隙。　　2、钎焊方法分类　　根据不同的特征和标准，钎焊方法有以下几种分类方式。　　按照所采用钎料的熔点可将钎焊分为两类，钎料熔点低于450℃时称为软钎焊，高于450℃时称为硬钎焊。　　按照热源种类和加热方法的不同可分为火焰钎焊、炉中钎焊、感应钎焊、电阻钎焊以及超声波钎焊等。　　二、钎焊用钎料　　1、对钎料的基本要求　　①具有适当的熔点，钎料的熔点比母材的熔点至少低几十度。　　②具有良好的润湿性，能在母材表面润湿铺展并充分填满钎缝间隙。③能与母材发生溶解、扩散等相互作用，并形成牢固的冶金结合。④应具有稳定和均匀的成分。　　⑤得到的钎焊接头应能满足使用要求。　　2、钎料分类　　通常按熔化温度来划分钎料，熔化温度低于450℃的称为软钎料，高于450℃的称为硬钎料，高于950℃的称为高温钎料。　　硬钎料根据组成钎料的主要元素不同，分为铝基、铜基、银基等。　　3、钎料选择的影响因素　　①钎焊母材：考虑母材与钎料的相互作用以及母材的热处理　　②加热方式：快速加热与慢速加热对钎料的选择　　③工件使用要求：工件耐腐蚀性或抗氧化性和在工作温度下的合适强度　　④钎焊温度：在指定的钎焊温度下，应选择具有**低钎焊温度的钎料　　⑤接头设计：部件体积、接头长度和接头间隙对钎料的选择　　⑥钎料形状：钎料能适应特定场合需要钎料的外形　　⑦接头外观要求：钎料能满足接头的美观要求⑧施工安全：避免有毒元素

　　钎焊技术是采用比母材熔点低的材料作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点但低于母材熔化的温度（使母材仍保持为固态），利用液态钎料的润湿作用填充接头间隙，与母材相互扩散实现被焊工件连接的一种方法。与熔焊相比，钎焊的优点是加热温度低、工件变形小、接头平整美观、可连接不同的材料、生产效率高等；缺点是钎焊接头强度低、接头装配要求高，应保证严格的装配间隙。 　　1． 钎焊方法的分类 　　钎焊接头的质量与所选用的钎焊方法、钎焊材料（钎剂、钎料等）和工艺参数等有关。按照不同的特征和标准，钎焊方法有以下几种分类方法。 　　①按照所采用钎料的熔点   可分为软钎焊和硬钎焊，钎料熔点低于450℃时称为软钎焊，高于450℃时称为硬钎焊。 　　②按照钎焊温度的高低   可分为高温钎焊、中温钎焊和低温钎焊，温度的划分是相对于母材熔点而言。例如，对钢件来说，加热温度高于800℃称为高温钎焊，550～800℃之间称为中温钎焊，加热温度低于550℃称为低温钎焊；但对于铝合金来说，加热温度高于450℃称为高温钎焊，300～450℃之间称为中温钎焊，加热温度低于300℃称为低温钎焊。 　　③按照热源种类和加热方法的不同   可以分为火焰钎焊、炉中钎焊、感应钎焊、电阻钎焊、浸渍钎焊、气相钎焊、烙铁钎焊及超声波钎焊等。 　　④按照去除母材表面氧化膜的方式   可以分为钎剂钎焊、无钎剂钎焊、自钎剂钎焊、气体保护钎焊及真空钎焊等。 　　⑤按照接头形成的特点   可分为毛细钎焊和非毛细钎焊。液态钎料依靠毛细作用填入钎缝的情况称为毛细钎焊；毛细作用在钎焊接头形成过程中不起主要作用的称为非毛细钎焊。接触反应钎焊和扩散钎焊是**典型的非毛细钎焊过程。 　　⑥按照被连接的母材或钎料的不同   可分为铝钎焊、不锈钢钎焊、钛合金钎焊、高温合金钎焊、陶瓷钎焊、复合材料钎焊，以及银钎焊、铜钎焊等。　　钎焊熔剂（钎剂）是钎焊过程中用的熔剂，与钎料配合使用，是保证钎焊过程顺利进行和获得致密接头不可缺少的。钎剂的作用是清除熔融钎料和母材表面的氧化物，保护钎料及母材表面不被继续氧化，改善钎料对母材的润湿性能，促进界面活化，使其能顺利地实现钎焊过程。钎剂与钎料的合理选用对钎焊接头的质量起关键作用。 　　2.1  对钎剂的基本要求 　　a、钎剂的熔点和**低活性温度比钎料低，在活性温度范围内有足够的流动性。在钎料熔化之前钎剂就应熔化并开始起作用，去除钎缝间隙和钎料表面的氧化膜，为液态钎料的铺展润湿创造条件。 　　b、应具有良好的热稳定性，使钎剂在加热过程中保持其成分和作用稳定不变。一般说来钎剂应具有不小于100℃的热稳定温度范围。 　　c、能很好地溶解或破坏被钎焊金属和钎料表面的氧化膜。钎剂中各组分的汽化（蒸发）温度比钎焊温度高，以避免钎剂挥发而丧失作用。 　　d、在钎焊温度范围内钎剂应黏度小、流动性好，能很好地润湿钎焊金属、减少液态钎料的界面张力。 e、熔融钎剂及清除氧化膜后的生成物密度应较小，有利于上浮，呈薄膜层均匀覆盖在钎焊金属表面，有效地隔绝空气，促进钎料润湿和铺展，不致滞留在钎缝中形成夹渣。 　　f、熔融钎剂残渣不应对钎焊金属和钎缝有强烈的腐蚀作用，钎剂挥发物的毒性小。 　　2.2  钎剂的分类 　　钎剂的组成物质主要取决于所要清除氧化物的物理化学性质。构成钎剂的组成物质可以是单一组元（如硼砂、氯化锌等），也可以是多组元系统。多组元系统通常由基体组元、去膜组元和活性组元组成。

　　1.钎焊的技术特点　　优点：　　（1）加热温度较低　　（2）焊件变形小，尺寸精确高　　（3）可焊异种金属或材料　　（4）适合于批量生产，生产率很高　　（5）可整体加热，用于结构复杂，开敞性差的材料焊件　　缺点：　　（1）接头强度低　　（2）耐热性差　　（3）搭接接头，增加了母材消耗和结构重量总之，钎焊**明显的优点：母材不化钎料化。钎焊较适宜连接精密、微型、复杂、多钎缝、异类材料的焊件。　　钎料分类软钎料：熔点<450℃，易熔钎料，软钎料可分为：Bi、Zn、In、Sn、Pb、Cd基类钎料　　硬钎料：熔点>450℃，难熔钎料，硬钎料可分为：Al、Ag、Cu、Mn、Ni基类钎料　　纯铜钎料特点：　　1）熔点:1083℃焊接温度高tB:1100~1150℃晶粒易长大　　2）必须在保护气氛中钎焊（因为铜易被氧化）　　3）对钢的润湿性好，要求接头间隙小于0.05mm4）不可以钎焊铜合金　　2.钎料应满足哪些基本条件？什么叫自焊剂钎料，应满足哪些要求？钎焊不锈钢时应采用那种钎料，为什么？　　（1）基本条件：钎料应有合适的熔点；具有良好的润湿性，能充分填满焊缝间隙；钎料与母材的扩散作用，应保证它们之间形成牢固的结合；钎料应具有稳定和均匀的成份。尽量减少钎焊过程中的偏析现象和易挥发元素的损耗；所得到的接头应满足产品的技术要求。　　（2）自焊剂钎料是指自身含有能起到钎剂作用的微量或一定量元素的钎料。要求：钎料内含有较强的还原剂，在钎焊温度下能够还原母材表面的氧化物；还原剂与母材表面氧化物作用后的还原产物，熔点应低于钎焊温度，或者还原产物能与母材表面氧化物形成低熔点的复合化合物；还原产物或所形成的复合化合物的粘度要小，能被液态钎料排开，不妨碍钎料铺展。　　（3）钎焊不锈钢时常使用银基材料，由于银基材料熔点不是很高，能润湿很多金属，并且具有良好的强度、塑性、导热性、导电性、和耐各种介质复试的性能。　　3.简述钎焊工艺方法原理及特点　　烙铁钎焊：用于细小简单或很薄零件的软钎焊。　　波峰钎焊：用于大批量印刷电路板和电子元件的组装焊接。施焊时，250℃左右的熔融焊锡在泵的压力下通过窄缝形成波峰，工件经过波峰实现焊接。这种方法生产率高，可在流水线上实现自动化生产。　　火焰钎焊：用可燃气体与氧气或压缩空气混合燃烧的火焰作为热源进行焊接。火焰钎焊设备简单、操作方便，根据工件形状可用多火焰同时加热焊接。这种方法适用于自行车架、铝水壶嘴等中、小件的焊接。　　电阻钎焊：利用电流流过被焊工件时，在钎料与母材界面因接触电阻，产生热量进行局部加热钎料，同时还对待焊接处施加一定的压力，加热快。适合于物理性能和厚度差异大的焊件，局限是焊件尺寸不能太大。　　浸沾钎焊：将工件部分或整体浸入覆盖有钎剂的钎料浴槽或只有熔盐的盐浴槽中加热焊接。这种方法加热均匀、迅速、温度控制较为准确，适合于大批量生产和大型构件的焊接。盐浴槽中的盐多由钎剂组成。焊后工件上常残存大量的钎剂，清洗工作量大。　　感应钎焊：利用高频、中频或工频感应电流作为热源的焊接方法。高频加热适合于焊接薄壁管件。采用同轴电缆和分合式感应圈可在远离电源的现场进行钎焊，特别适用于某些大型构件，如火箭上需要拆卸的管道接头的焊接。　　炉中钎焊：将装配好钎料的工件放在炉中进行加热焊接，常需要加钎剂，也可用还原性气体或惰性气体保护，加热比较均匀。大批量生产时可采用连续式炉。　　真空钎焊：工件加热在真空室内进行，主要用于要求质量高的产品和易氧化材料的焊接。　　电弧钎焊：局部加热，温度高，升温快，适合于大尺寸、长焊缝。　　激光钎焊：局部加热，温度高，升温快，适合于大尺寸、长焊缝。

　　为期三天的中国制冷展正式落幕，千余家国内外代表当今**制冷技术产品的品牌纷纷亮相。作为钎焊材料界的龙头老大，美国Harris集团此次也参加的制冷展，展位号E4G28，展会三天，展位上的客户来来往往，络绎不绝，收货颇丰。　　新乡市科兰金属材料有限公司作为美国Harris全系产品在中国的代理经销商，在此次展会期间与哈里斯也展开了深度会谈，日后我们双方之间的合作也会更加紧密。　　2020年中国制冷展将要在中国武汉举行，我司新乡市科兰金属材料有限公司将与Harris联合参展，届时欢迎各界朋友和客户莅临参观洽谈！　　新乡市科兰金属材料有限公司始建于1998年，助力国内制造崛起，为提升中国制造质量，贡献自己的智慧、热忱与执着。目前，企业年销售各类焊接材料能力为260吨左右，产品涵盖各种类型的磷铜焊条、药芯焊丝、铜焊丝、铝焊丝、焊接助剂和烧结焊剂，产品品种50余个

　　1、焊工的工作技能、职业习惯、质量意识问题　　一个好的焊工，首先拥有较好的业务技能。在这一点上，无论国家，还是焊工本人、用人单位都非常重视。锅炉压力容器受压部件焊接制作时，相关标准对焊工技能、焊接范围等都作了明确规定。　　一个好的焊工，一般都有一个良好的职业习惯：焊前准备工作做得好，从心态、设备调试、工件准备到焊材准备等都非常到位；焊接过程中专心致志，不为外界因素所打扰；焊后检查做得好，对工件进行细致的检查，自己认为满意了，方可转下道工序。一个好的职业习惯一旦养成，将受益终生，在做其它事情上也将有一些连本人也意识不到的益处。一个好的焊工，质量意识非常强，也非常敬业爱岗，真正能够做到干一行、爱一行、钻一行，能够把所加工产品质量与个人的荣誉结合起来，认为‘焊品即人品’，干不好工作是很丢人的事情。　　所以，企业对焊工的培训教育，不仅仅局限于技能培训，在良好习惯养成上也需要下一番功夫，并增强其荣誉感。　　2、焊接设备性能问题　　在员工劳动强度要降低，生产效率要提高的客观情况下，选用综合性能指标较好的专用设备也就显得非常重要了。在国内外，许多焊接设备生产厂家都是专机专做，并打出了品牌。同样，选用设备的原则也是专机专用，设备性能指标优中选优。只有这样，才能确保焊接质量的稳定并提高。　　3、材料选用问题　　材料选用，包括母材、焊材，都是由**技术人员经过计算、筛选并经过试验选定的，材料选用的原则一般是：在保证各种技术数据的情况下，材料可焊性好，容易采购。　　4、焊接工艺问题　　由于焊接方法种类较多，技术人员在焊接工艺方法确定时，需要充分考虑单位的产品特点、经济性、工作效率等因素。比如：一般材料轻型钢结构制作，由于大多焊道长而直，对熔深要求不高，对尺寸控制较严，加工单位无足够的产品变形校正能力，又对现场管理要求较严格，熔化极二氧化碳气体保护焊无疑是**佳选择；一般材料重型钢结构的长直焊道，要求熔深要大，单位对生产效率要求较高，又有足够的变形校正能力，采用埋弧自动焊是**好的。许多单位对焊接工艺的执行力度不够，个别员工甚至存在‘焊接工艺是应付检查的’的错误思想。尤其许多材料的焊接性较差，需要制定系统的工艺，从材料加工、焊前预热、焊材管理、装配定位、焊接规范参数、层道间温度控制、后热缓冷，到热处理等环节，一一作了详细规定，如若一个环节出现问题，将导致废品的出现，关键产品部件会给单位带来很大的损失。所以，必须加强焊接工艺纪律，严格执行规定的焊接工艺方法。　　《蒸汽锅炉安全技术监察规程》第64条明确规定：焊工应按焊接工艺指导书或焊接工艺卡施焊，充分阐明了执行焊接工艺的严肃性。　　5、环境问题　　在产品制作时，对材料的存放环境、产品制作环境的要求较低，有些材料不仅要防止风吹日晒，对干湿度也有明确的要求。如《蒸汽锅炉安全技术监察规程》第72条对制作环境明确规定：锅炉制造过程中，焊接环境温度低于0℃时，没有预热措施不得进行焊接。　　总之，为确保焊接质量的稳定及其提高，以上五个环节都是非常重要的

　　1.免清洗的概念　　(1）什么是免清洗　　免洁洗是指在电子装联生产中采用低固态含量、无腐蚀性的助焊剂，在惰性气体环境下焊接，焊后电路板上的残留物极微、无腐蚀，且具有极高的表面绝缘电阻CSIR），一般情况下不需要清洗既能达到离子洁净度的标准（美军标MIL-P-228809离子污染等级划分为：一级三1.5ugNaCl/cm2无污染；二级三1.5～5.0ugNACl/cm2质量高；三级三5.0～1O.OugNaCl/cm2符合要求：四级＞1O.OugNaCl/cm2不干净），呵’直接进入下道工序的工艺技术。　　必须指出的是“免情洗”与“不清洗”是**不同的2个概念，所谓“不清洗”是指在电子装联生产中采用传统的松香助焊剂（RMA)或有机酸助焊剂，焊接后虽然板面留有一定的残留物，但不用清i；t也能满足某些产品的质量要求，如家用电子产品、**芦视设备、低成本办公设备等产品，它们生产时通常是“不情洗”的，但**不是“免清洗”。　　(2）免清洗的优越性　　①提高经济效益：实现免清洗后，**直接的就是不必进行清洗工作，因此司以大量节约清洗人工、设备、场地、材料（水、溶剂）和能源的消耗，同时由于工艺流程的缩短，节约了工时·提高了生产效率。　　②提高产品质量：由于免清洗技术的实施，要求严格控制材料的质量，如助焊剂的腐蚀性能（不允许含有卤化物）、元器件和印制电路板的可焊性等；在装联过程中，需要采用一些先进的工艺手段，女111喷算法涂敷助焊剂、在惰性气体保护下焊接等。实施免消洗工艺，可避免清洗应力对焊接组件的损伤，间此免清洗对提高产品质量是极为有利的。　　③有利于环境保护：采用免清洗技术后，可停止使用ODS物质，也大幅度地减少了挥发性有机物（VOC）的使用，从而对保护臭氧层具有积极作用。　　2.免清洗材料的要求　　(1）免清洗助焊剂　　要使焊接后的PCB板面不用洁洗就能达到规定的质量水平，助焊剂｛的选择是一个关键，通常对免清洗助焊剂有下列要求：　　①低罔态含量：2o/o以下　　传统的助焊剂有较高的国态含量（20～40°/o）、中等的回态含量’（10～15%）手n较低的固态含量（5～10°/o），用这些助焊剂焊接后的PCB板而留有或多或少的残留物，而免清洗助焊剂的固态含量要求低于2°/o，而且不能含有松香，因此焊后板面基本无残留物。　　②无腐蚀性：不含卤索、表面绝缘电阻＞1.0x10什Q传统的助焊剂庆｜为有较高的罔态含量，焊接用可将部分有害物质“包裹起来飞隔绝与空气的接触，形成绝缘保护层。而免清洗助焊剂，由于极低的同态含量不能形成绝缘保护层，若有少量的有害成分残留在板面上，就会导致腐蚀和漏电等严重不良后果。因此，免清洗助焊剂中不允许含有l坷索成分。对助焊剂的腐蚀性通常采用下列几种方法进行测试：　　a.铜镜腐蚀测试：测试助焊剂（焊音〉（白短期腐蚀性　　b.铭酸银试纸测试：测试焊剂中卤化物的含量　　c.表而绝缘电阻测试：测试焊后PCB的表陌绝缘电阻，以确定焊．剂（焊音）的长期电学性能的可靠性　　d.腐蚀性测试：测试焊后在PCB表面残留物的腐蚀性　　e.电迁移测试：测试焊后PCB表面导体间距减小的程度　　③可焊性：扩展率主80°/o　　可焊性与腐蚀性是相互矛盾的一对指标，为了使用j焊剂具有一定的消除氧化物的能力，并且在预热和焊接的整个过程中均能保持一定程度的活性，就必须包含某种酸。在免清洗助焊剂中用得**多的是非水溶性醋酸系列，配方中可能还有脏、氨和合成树　　脂，不同的配方会影响其活性和可靠性。不同的企业有不同的要求和内部控制指标，但必须符合焊接质量高和无腐蚀性的使用要求。　　助焊剂的活性通常是用pH值来衡量的，免清洗助焊剂的pH值应控制在产品规定的技术条件范围内（各生产厂家的pH值略有不同）。　　④符合环保要求：无毒，无强烈刺激性气味，基本不污染环境，操作安全。　　(2）免洁洗印制电路板和元器件　　在实施免清洗焊接工艺中，制电路板及元器件的可焊性和清洁度是需要**控制的方面。为确保可焊性，在要求供应商保证司焊性的前提下，生产厂应将其存放在恒温干燥的环境中，并严格控制在有效的储存时间内使用。为确保清洁度，生产过程中要严格地控制环境和操作规范，避免人为的污染，如｜手迹、汗迹、油脂、灰尘等。　　3.免清洗焊接工艺　　在采用免清洗助焊剂后，虽然焊接工艺过程不变，但实施的方法和有关的工艺参数必须适应免清洗技术的特定要求，主要内容如下：　　(1）助焊剂的涂敷　　为了获得良好的免清洗效果，助焊剂涂敷过程必须严格控制2个参数，日｜］助焊剂的匾｜态含量和涂敷盘。　　通常，助焊剂的涂敷方式有发泡法、波峰法和lI质算法3种。在免清洗工艺巾，不宜采用发泡法和波峰法，其原因是多方面的，**，发泡法和1波峰法的助焊剂是放置在敞开的容器内，由于免清洗助焊剂的溶剂含量很高，特别容易挥发，从而导致由｜态含量的升高，因此，在生产过程巾用比重法米控制助焊剂的成分保持不变是有困难的，且i容剂的大量挥发也造成了污染和浪费；第二，由于免消洗助焊剂的固体含茧极低，不利于发泡；第三，涂败时不能控制助焊剂的涂敷量，涂敷也不均匀，往往有过量的助焊剂残留在版的边缘。因此，采用这2种方式不能得到理想的免清洗效果。喷’荔法是**新的一种焊剂涂敷方式，**适用于免清洗助焊剂的涂敷。肉为助焊剂被放置在一个密封的加压容器内，通过喷口l喷射出雾状助焊剂涂敷在PCB的表面，喷射器的喷射量、雾化程度和喷射宽度均可调节，所以能够精确地控制涂敷的焊剂量。由于徐敷的焊剂是第状薄层，因此板面的焊剂非常均匀，可确保焊接后的报面符合免清洗要求。同时，由于助焊剂完全密封在容器内，不必考虑溶剂的挥发和l吸收大气中的水分，这样可保持焊剂比重（戚有效成分）不变，一次加入至用完之前无需更换，较发泡法和波峰法司减少焊剂的稀释剂用量60°/o以上。~，此，喷雾涂敷方式是免清洗工艺中首边的一种涂敷工艺。在采用喷雾涂敷工艺时必须注意一点，由于助焊剂中含有较多的易燃性溶剂，喷雾时散发的溶剂蒸气存在一定的爆燃危险性，因此设备需要具有良好的排风设施不ll必要的灭火器具。　　(2）预热　　涂敷助焊剂后，焊接件进入预热工序，通过预热挥发掉助焊剂中的溶剂部分，增强助焊剂的活性。在采用免清洗助焊剂后，预热温度应控制在什么范围**为适当呢？　　实践证明，采用免清洗助焊剂后，若仍按传统的预热温度（90士10℃）来控制，则有可能产生不良的后果。其主要原因是：免清洗助焊剂是一种低固态含量、无卤京的助焊剂，其活性一般较弱，而且它的活性剂在低温下几乎不能起到消除金属氧化物的作　　用，随着预热温度的升高，助焊剂逐渐开始激活，当温度达到100℃时活性物质才被释放出来与金属氧化物迅速反映。另外，免消洗助焊剂的浴剂含量相当高（约97°/o），若预热温度不足，榕剂就不能充分挥发，当焊件进入锡糟后，由于溶剂的急剧挥发，会使得熔融焊料飞溅而形成焊料球或焊接点实际温度下降而产生不良焊．点。因此，免请15t工艺中控制好预热温度是又一重要的环节，通常要求控制在传统要求的上限C100℃）或更高（按供应商指导温度曲线）且，应有足够的预热时间供溶剂充分挥发。　　(3）焊接　　由于严格**了助焊剂的固态含量和腐蚀性，Jt助焊性能必然受到**。要获得良好的焊接质量，还必须对焊接设备提出新的要求一一具有惰性气体保护功能。除了采取上述措施外，免清洗工艺还要求更严格地控制焊接过程的各项工艺参数，主要包括焊接温度、焊接时间、PCB压锡深度和－，PCB传送角度等。应根据使用不同类型的免清洗助焊剂，调整好波峰焊设备的各项工艺参数，才能获得满意的免清洗焊接效果。　　助焊剂喷涂方式和工艺因素　　喷涂方式有以下三年中：　　1.超声喷涂：将频率大于20KHz的振荡电能通过压电陶钱换能器转换成机械能，把焊剂雾化，经压力I质嘴到PCB上．　　2.丝网封方式：由微细高密度小孔丝网的鼓旋转空气刀将焊剂喷:JJ，由产生的喷雾，喷到PCB上．　　3.压力喷l嘴喷涂：直接用压力和空气带焊剂从喷｜嘴喷出　　喷涂工艺因素：　　设定喷｜嘴的孔径，烽盘，形状，喷l嘴间距，避免重叠影响喷涂的均匀性．　　设定超声宴化器电压以获取正常的宴化盎．　　喷嘴运动速度的选择　　PCB传送带速度的设定　　焊剂的固含量要稳定　　设定相应的喷涂宽度

　　助焊剂（flux）：在焊接工艺中能帮助和促进焊接过程，同时具有保护作用、阻止氧化反应的化学物质。助焊剂可分为固体、激件和气体。　　助焊剂的作用　　主要有“辅助热传导”、“去除氧化物”、··降低被焊接材质表而张力”、“去除被焊接材质表面油污、增大焊接面积”、“防止再氧化”等几个方面，在这几个方面中比较关键的作用有两个就是：“去除氧化物”与“降低被焊接材质表面张力”。助焊剂中的主要起作用成分是松香，松香在280摄氏度左右会分解，因此锡炉温度不要太同．　　助焊剂是一种促进焊接的化学物质。在锡焊中，它是一种不可缺少的辅助材料，其作用极为重要。　　(1）溶解被焊母材表面的氧化膜　　在大气中，被焊母材表面总是被氧化膜覆盖着，其厚度大约为2x10-9～2x10-8m。在焊接时，氧化膜必然会阻止焊料对母材的润湿，焊接就不能正常进行，因此必须在母材表面涂敷助焊剂，使母材表丽的氧化物还原，从而达到消除氧化膜的目的。　　(2）防止被焊母材的再氧化　　母材在焊接过程中需要加热，高温时金属表面会加速氧化，因此液态助焊剂覆盖在母材和焊料的表面可防止它们氧化。　　(3）降低熔融焊料的表面张力　　熔副！焊料表面具有一定的张力，就像雨水落在荷叶上，由于液体的表面张力会立即聚结成圆珠状的水滴。熔融焊料的表面张力会阻止其向母材表团1漫流，影响润湿的正常进行。当助焊剂覆盖在；恪融焊料的表面时，可降低液态焊料的表面张力，使润湿性能明显得到提高。　　助焊剂应具备的性能　　(1）助焊剂应有适当的话性温度范围。在焊料；恪化前开始起作用，在施焊过程中较好地发挥消除氧化膜、降低液态焊料表而张力的作用。焊剂的；恪点应低于焊料的熔点，但不易相差过大。　　(2）助焊剂应有良好的热稳定性，一般热稳定温度不小于100℃。　　(3）助焊剂的密度应小于液态焊料的密度，这样助焊剂才能均匀地在被焊金属表面铺展，是薄膜状覆盖在焊料和被焊金属表面，有效地隔绝空气，促进焊料对母材的润湿。　　(4）助焊剂的残留物不应有腐蚀性且容易消$；巨：不应析出有毒、有害气体；要有符合电子工业规定的水溶性电阻和绝缘电阻；不吸潮，不产生霉菌：化学性能稳定，易于贮藏。　　助焊剂的种类　　助焊剂的种类繁多，一般可分为无机系列、有机系列和树脂系列。　　(1）无机系列助焊剂　　无机系列助焊剂的化学作用强，助焊性能非常好，但腐蚀作用大，属于酸性焊剂。因为它溶解于水，故又称为水溶性助；悍剂，它包括无机酸和无机盐2类。含有无机酸的助焊剂的主要成分是盐酸、氢氟酸等，含有无机盐的助焊剂的主要成分是氧化僻、氯化饭等，它们使用后必须立即进行非常严格的清洗，因为任何残留在被焊件上的肉化物都会引起严重的腐蚀。这种助焊剂通常只用于非电子产品的焊接，在电子设备的装联中严禁使用这类无机系列的助饵剂。　　(2）有机系列助焊剂（OA)　　有机系列助焊剂的助焊作用介于无机系列助焊剂和树脂系列助焊剂之间，它也属于酸性、水溶性焊剂。含有有机酸的水溶性焊剂以乳酸、拧朦酸为基础，由于它的焊接残留物可以在被焊物上保留一段时间而无严重腐蚀，因此可以用在电子设备的装联中，但一般不用在SMT的焊膏中，阿为它没有松香焊剂的粘稠性〈起防止贴’片元器件移动的作用〉。　　(3）树脂系列助焊剂　　在电子产品的焊接中使用比例**大的是松香树脂型助焊剂。由于官只能榕解于有机溶剂，故又称为有机溶剂助焊剂，其主要成分是松香。松香在固态时’是非活性，只有液态时才呈活性，其熔点为127℃活性可以持续到315℃。锡焊的**佳温度为240～250℃，所以正处于松香的活性温度范罔内，且它的焊接残用物不存在腐蚀问题，这些特性使松香为非腐蚀性焊剂而被广泛应用于电子设备的焊接中。

　　单面焊就是只在施焊件的一面焊接；双面焊当然就是焊完一面，再去另一面焊，焊另一面时，一般需要清根，或刨或磨掉夹渣，单面焊就不需要了，但大多单面焊是要求双面成型，也就是保证没有施焊的那一面也要表面质量良好，像氩弧焊打底，然后电弧焊接.

　　焊接就是对板材通过加热或加压用或不用填充材料使其达到原子结合的一种加工工艺方法。焊接根据金属所处的状态不同可以分为熔焊、压焊、钎焊三大类。熔焊：是对板材加热但不加压力完成的焊接方法。钎焊：利用比板材熔点低的材料作为钎料，将板材与钎料加热到高于钎料熔点低于板材熔点的温度，利用液态钎料润湿板材，使其相互扩散达到焊接的目的。

　　众所周知，钢与铜合金焊接会有很多的问题，面对这些问题，该如何解决呢？焊接工艺又是怎么样的呢？下面我们就来学习一下吧：　　一、焊接性：　　其焊接主要问题是在焊缝区及熔合区易产生裂纹，产生裂纹有两种形态，焊绝裂纹和热影响区渗透裂纹。　　1）焊缝裂纹，钢与铜及其合金焊接焊缝中产生裂纹属热裂纹，其产生的原因是：　　①铜与钢的物理性能差异很大，钢与铜的热膨胀和导热率相差很大，因此焊接时接头中产生很大的应力，导致焊缝产生裂纹。　　②由于铜和铜金属焊接时热裂纹倾向较大而钢与铜及铜合金焊接时焊缝是铁与铜的混合物，因此随着含铜量增加，产生热裂纹倾向也较大。　　2）热影响区渗透裂纹，钢与铜及铜合金焊接时在液体铜及铜合金相接触的钢中易产生渗透裂纹，渗透裂缝在高温时形成的。　　产生原因是：由于液态铜及铜合金对钢的渗透作用和拉伸应力共同作用的结果，从焊缝冷却瞬间开始，在接头中就会产生拉伸应力，这种应力随着不断冷却而增加，另外在结晶过程金属组织往往有缺陷，在钢的结晶表面就产生微观裂口，在焊接拉伸应力作用下，形成热影响区渗透裂纹。　　当焊缝中Ni含量大于16%时在低碳钢上不产生渗透裂纹（NiCu合金）。　　二、焊接工艺：　　手工电弧焊，氩弧焊和气体保护焊都可以焊接钢与铜及其合金的异种接头。　　铜和钢及其合金焊接时选用一种填充金属，直接将两种金属焊接，在铜或钢上堆焊过渡层，然后焊接。　　由于含镍焊缝抗渗透裂纹能力强，使用纯镍或含铜的镍基合金来熔敷过渡层，镍能大大减除或消除铜及铜合金对钢的渗透作用，十分有利于消除热影响区的渗透裂纹，如图：　　堆焊过渡层，然后进行焊接。　　1.紫钢与低碳钢焊接。　　堆焊过渡层后，可用紫铜作填充金属材料，丝201、丝202、为加强熔池的脱氧作用，采用硅锰青铜丝，QSi3-1焊接，其焊接质量和效果更好。　　2．硅青铜和铝青铜与低碳钢焊接。　　堆焊过渡层后，可用铝青铜作填充金属材料QAL9-2此时焊缝的双相组织，焊缝有较高的抗热裂性能，也可用焊条铜237去除药皮擦干净作填充金属丝，铝还可以减轻热影响区渗透裂纹，焊缝强度也比紫铜高。用交流氩弧焊焊接。　　3．黄铜和低碳钢焊接。　　堆焊过渡层后，为减少黄铜锌的蒸发，采用QSi3-1硅锰青铜丝作填充金属，采用交流电源焊接，也可用QAL9-2铝锰青铜丝作填充金属材料，如没有盘圆的青铜丝可用铜237焊条去除药皮擦干净后进行加丝焊接，用交流氩弧焊焊接。　　4．铁白铜与低碳钢焊接，堆焊过渡层后低碳钢与铁白铜（主要成分Ni5～6.5%，Fe1.0～1.4%，其采为Cu）焊接时，可采用BFe5～1作为填充金属材料，引时焊缝含铁量为32%左右，也具有足够的抗热裂能力，焊接时，电弧应偏离坡口中心，移至铁白铜一侧，才能保证焊接接头的性能。　　由于镍铜合金导电性能和导热性与低碳钢相近，因此焊接时不需要预热。　　5.还有摩擦焊，虽然我们不是很熟悉，但是摩擦焊一样可以获得优良的焊接接头。