铜和铜合金焊丝的选择与应用

1.分类和型号

（1）焊丝分类

焊丝按化学成分分为铜、黄铜、青铜、白铜等4类。

（2）型号划分

焊丝型号按化学成分进行划分（表11-6）。

（3）型号编制方法

焊丝型号的三部分组成。第一部分为字母“SCu”，表示铜及铜合金焊丝；第二部分为四位数字，表示焊丝型号；第三部分为可选部分，表示化学成分代号。

完整的焊丝型号示例如下：

2.技术要求

（1）化学成分

焊丝化学成分应符合表11-6的规定。

（2）尺寸及允许偏差

焊丝尺寸及允许偏差应符合表11-7的规定。直条焊丝长度为500～1000mm，允许偏差为±5mm。

（3）表面质量

焊丝表面应光滑，无毛刺、凹坑、划痕、裂纹等缺陷。不应有不利于焊接操作或对焊缝金属有不良影响的杂质。

表11-6 焊丝化学成分

注：1.应对表巾所列规定值的元素进行化学分析，但常规分析存在其他元素时，应进一步分析，以确定这些元素是否超出“其他”规定的极限值。

2.“其他”包含未规定数值的元素总和。

3.根据供需双方协议，口J生产使用其他型号焊丝。用SCuZ表示，化学成分代号由制造商确定。

①As的质量分数不大于0.05%，Ag的质量分数为0.8%-1.2%。

②碳的质量分数不大于0.04%。

③碳的质量分数不大于0.05%。

表11-7 焊丝尺寸及允许偏差 （单位：mm）

注：根据供需双方协议，可生产其他尺寸、偏差的焊丝。

①当用于手工填充丝时，其直径允许偏差为±0.1mm。

3.焊丝简要说明

（1）一般特性

1）钨极气体保护电弧焊通常采用直流正接方法。(www.xing528.com)

2）熔化极气体保护电弧焊通常采用直流反接方法。

3）两种方法使用的保护气体通常是氩、氦或两者的混合气体。通常不推荐含氧的气体。

4）母材应无水汽和所有其他污染物，包括表面氧化物。

（2）纯铜焊丝

SCu1898（CuSn1）是含有磷、硅、锡、锰等微量元素的脱氧铜焊丝。磷和硅主要是作为脱氧剂加入的，其他元素是为利于焊接或为满足焊缝的性能而加入的。SCu1898焊丝通常用于脱氧或电解韧铜的焊接。但与氢反应和氧化铜偏析时，可降低焊接接头的性能。SCu1898焊丝可用来焊接质量要求不高的母材。

1）在大多数情况下，特别是焊接厚板时，要求焊前预热。合适的预热温度为205～540℃。

2）对较厚母材的焊接，应优先考虑熔化极气体保护电弧焊方法，一般采用常用的焊接接头形式，以利于施焊。当焊接板厚不大于6.4mm的母材时，通常不需要预热。当焊接板厚大于6.4mm的母材时，要求在205～540℃范围内预热。

（3）黄铜焊丝

1）SCu4700（CuZn40Sn）是含少量锡的黄铜焊丝。熔融金属具有良好的流动性，焊缝金属具有一定的强度和耐蚀性。可用于铜、铜镍合金的熔化极气体保护电弧焊和惰性气体保护电弧焊。焊前需经400～500℃预热。

2）SCu6800（CuZn40Ni）、SCu6810A（CuZn40SnSi）是含少量铁、硅、锰的锡黄铜焊丝。熔融金属流动性好，由于含有硅，可有效地抑制锌的蒸发。这类焊丝可用于铜、钢、铜镍合金、灰铸铁的熔化极气体保护电弧焊和惰性气体保护电弧焊，以及镶嵌硬质合金刀具。焊前需经400～500℃预热。

（4）青铜焊丝

1）硅青铜焊丝：

①SCu6560（CuSi3Mn）是含有质量分数约为3%的硅和少量锰、锡或锌的硅青铜焊丝。这种焊丝用于钨极气体保护电弧焊和熔化极气体保护电弧焊，焊接铜硅和铜锌母材以及它们与钢的焊接。

②当SCu6560焊丝进行熔化极气体保护电弧焊时，一般最好采用小熔池的施焊方法，层间温度低于65℃，以减少热裂纹。采用窄焊道减少收缩应力，提高冷却速度越过热脆温度范围。

③当用SCu6560焊丝进行熔化极和钨极气体保护电弧焊时，采用小熔池的施焊方法，即使不预热也可以得到最佳的效果。可进行全位置焊接，但优先选用平焊位置。

2）磷青铜焊丝：

①SCu5180（CuSn5P）、SCu5210（CuSn8P）是含锡的质量分数分别为5%、8%和含磷的质量分数不大于0.4%的磷青铜焊丝。锡提高焊缝金属的耐磨性能，并扩大了液相点和固相点之间的温度范围，从而增加了焊缝金属的凝固时间，增大了热脆倾向。为了减少这些影响，应该以小熔池、快速焊为宜。这类焊丝可用来焊接青铜和黄铜。如果焊缝中允许含锡，它们也可用来焊接纯铜。

②当用该类焊丝进行钨极气体保护电弧焊时，要求预热，仅用平焊位置施焊。

3）铝青铜焊丝：

①SCu6100（CuAl7）是一种无铁铝青铜焊丝。它是承受较轻载荷的耐磨表面的堆焊材料，是耐腐蚀介质（如盐和微碱水）的堆焊材料，以及抗各种温度和浓度的常用耐酸腐蚀的堆焊材料。

②SCu6180（CuAl10Fe）是一种含铁铝青铜焊丝，通常用来焊接类似成分的铝青铜、锰硅青铜，某些铜镍合金、铁基金属和异种金属。最通常的异种金属是铝青铜与钢、铜与钢的焊接。该焊丝也用于耐磨和耐腐蚀表面的堆焊。

③SCu6240（CuAl11Fe3）是一种高强度铝青铜焊丝，用于焊接和补焊类似成分的铝青铜铸件，以及熔敷轴承表面和耐磨、耐腐蚀表面。

④SCu6100A（CuAl8）、SCu6328（CuAl9Ni5Fe3Mn2）是镍铝青铜焊丝，用于焊接和修补铸造的或锻造的镍铝青铜母材。

⑤SCu6338（CuMn13Al8Fe3Ni2）是锰镍铝青铜焊丝，用于焊接或修补类似成分的铸造的或锻造的母材。该焊丝也可用于要求高耐腐蚀、浸蚀或气蚀处的表面堆焊。

⑥由于在熔融的熔池中会形成氧化锰，故不推荐这些焊丝用于氧燃气焊接方法。

⑦铜铝焊缝金属具有较高的抗拉强度、屈服强度和硬度的特点。是否预热取决于母材的厚度和化学成分。

⑧最好采用平焊位置焊接。在有脉冲电弧焊设备和焊工操作技术良好的情况下，也可进行其他位置的焊接。

（5）白铜焊丝

1）SCu7158（CuNi30Mn1FeTi）、SCu7061（CuNi10）焊丝中分别含有质量分数为30%、10%的镍，强化了焊缝金属，并改善了抗腐蚀能力，特别是抗盐水腐蚀。焊缝金属具有良好的热延展性和冷延展性。白铜焊丝用来焊接绝大多数的铜镍合金。

2）当这类焊丝进行钨极气体保护电弧焊或熔化极气体保护电弧焊时，不要求预热。可以全位置焊接。应尽可能保持短弧施焊，以保证适当的保护气体屏蔽而尽量减小气孔。