铜与不锈钢焊接方法及注意事项：手工电弧焊与埋弧焊

一、概述

铜与不锈钢的焊接经常会碰到，焊接有一定的困难。主要表现为：焊接时对铜穿透裂纹十分敏感。要防止穿透裂纹的产生，首先要合理选择工艺，选择较小的焊接线能量；其次要选择合适的填充材料，控制易产生低熔点共晶的元素，如：S、P、O等，并在焊缝中添加Al、Si、Mn、V、Mo、Ni等元素。

2.焊接方法

手工电弧焊

铜与不锈钢采用手工电弧焊时，应注意奥氏体不锈钢焊条易产生热裂纹，最好选用镍铜焊条（70%镍+30%铜），或镍基合金焊条，也可采用铜焊条（T237）。焊接时应采用小直径、小电流、快速焊接、不摆动的焊接工艺，并使电弧偏向铜侧，避免产生穿透裂纹。焊接工艺参数如图1所示。

埋弧焊

铜与不锈钢埋弧焊焊接时主要问题是裂纹和气孔。焊接前必须严格清理焊件及焊丝表面。厚度8～10mm的焊件，一般开70°V型坡口。纯铜侧坡口角度为40°，不锈钢（1Cr18Ni9Ti）侧坡口角度为30°。焊剂采用HJ431或HJ430（200℃烘烤2h）。焊丝一般采用铜焊丝，坡口内放置1～3根镍丝或镍铜合金丝。选择较大的焊接线能量，采用冷却水铜垫。焊丝指向铜侧，距坡口中心5～6mm。纯铜与不锈钢埋弧焊常用工艺参数如图2所示。

钨极气体保护焊 (TIG)

采用钨极惰性气体保护电弧焊将铜及其合金与不锈钢焊接时，可获得良好的焊接接头，但必须掌握适当的工艺，才能获得满意的效果；它们的焊接接头基本形式是对接接头和角接头。铜侧不开坡口，不锈钢侧最好开半V形坡口。

焊前先清理焊件表面，两面涂上焊剂(70%H3BO3、21%Na2B4O2、9%CaF2)，烘干后即可焊。尽量采用蒙乃尔合金(70%Ni、30%Cu)或含硅、铝的铜合金焊丝，如HS221、QAl9-2、QAl9-4、QSi3-1、QSn4-3等。TIG焊时钨极电弧偏向铜侧，距坡口中心约5～8mm，以控制不锈钢的熔化量。焊接材料多数采用铜焊丝或铜镍焊丝，也可选用含铝的青铜焊丝，以改善焊缝金属的力学性能，防止产生铜渗透裂纹。通常采用快速焊，不摆动。 采用氩弧焊-钎焊工艺时，尽量减少不锈钢侧的熔化量，相当于对不锈钢采用钎焊连接，对铜侧采用熔焊连接。黄铜与不锈钢TIG焊工艺参数如图3所示。

气焊

铜与不锈钢采用气焊时，气焊火焰温度不如电弧高，可能因熔点不同造成两侧母材熔化不均匀，热影响区加宽，变形增大，甚至无法熔合。纯铜与18-8不锈钢焊接时，通常选用HSCuZn-2、HSCuZn3、HSCuZnNi等焊丝，用301焊粉（铜焊粉）或硼砂用中性焰焊接。如果焊缝较长，可在不锈钢一侧的坡口表面堆敷一层黄铜后再进行焊接。