紫銅

紫銅

紫銅就是銅單質,因其顏色為紫紅色而得名。各種性質見銅。紫銅就是工業純銅,其熔點為1083℃,無同素異構轉變,相對密度為8.9,為鎂的五倍。比普通鋼還重約15%。其具有玫瑰紅色,表面形成氧化膜後呈紫色,故一般稱為紫銅。它是含有一定氧的銅,因而又稱含氧銅。

基本信息

性質與分類

紫銅紫銅
紫銅就是銅單質.因其顏色為紫紅色而得名.各種性質見銅.
紫銅就是工業純銅,其熔點為1083℃,無同素異構轉變,相對密度為8.9,為鎂的五倍。比普通鋼還重約15%。其具有玫瑰紅色,表面形成氧化膜後呈紫色,故一般稱為紫銅。它是含有一定氧的銅,因而又稱含氧銅。
紫銅因呈紫紅色而得名。它不一定是純銅,有時還加入少量脫氧元素或其他元素,以改善材質和性能,因此也歸入銅合金。中國紫銅加工材按成分可分為:普通紫銅(T1、T2、T3、T4)、無氧銅(TU1、tu2和高純、真空無氧銅)、脫氧銅(TUP、TUMn)、添加少量合金元素的特種銅(砷銅、碲銅、銀銅)四類。紫銅的電導率和熱導率僅次於銀,廣泛用於製作導電、導熱器材。紫銅在大氣、海水和某些非氧化性酸(鹽酸、稀硫酸)、鹼、鹽溶液及多種有機酸(醋酸、檸檬酸)中,有良好的耐蝕性,用於化學工業。另外,紫銅有良好的焊接性,可經冷、熱塑性加工製成各種半成品和成品。20世紀70年代,紫銅的產量超過了其他各類銅合金的總產量。
紫銅中的微量雜質對銅的導電、導熱性能有嚴重影響。其中鈦、磷、鐵、矽等顯著降低電導率,而鎘、鋅等則影響很小。氧、硫、硒、碲等在銅中的固溶度很小,可與銅生成脆性化合物,對導電性影響不大,但能降低加工塑性。普通紫銅在含氫或一氧化碳的還原性氣氛中加熱時,氫或一氧化碳易與晶界的氧化亞銅(Cu2O)作用,產生高壓水蒸氣或二氧化碳氣體,可使銅破裂。這種現象常稱為銅的“氫病”。氧對銅的焊接性有害。鉍或鉛與銅生成低熔點共晶,使銅產生熱脆;而脆性的鉍呈薄膜狀分布在晶界時,又使銅產生冷脆。磷能顯著降低銅的導電性,但可提高銅液的流動性,改善焊接性。適量的鉛、碲、硫等能改善可切削性。紫銅退火板材的室溫抗拉強度為22~25公斤力/毫米2,伸長率為45~50%,布氏硬度(HB)為35~45。
具有優良的導電性﹑導熱性﹑延展性和耐蝕性。主要用於製作發電機﹑母線﹑電纜﹑開關裝置﹑變壓器等電工器材和熱交換器﹑管道﹑太陽能加熱裝置的平板集熱器等導熱器材。常用的銅合金分為黃銅﹑青銅﹑白銅3大類。
純淨的銅是紫紅色的金屬,俗稱“紫銅”、“紅銅”或“赤銅”。
紫銅富有延展性。象一滴水那么大小的純銅,可拉成長達兩公里的細絲,或壓延成比床還大的幾乎透明的箔。紫銅最可貴的性質是導電性能非常好,在所有的金屬中僅次於銀。但銅比銀便宜得多,因此成了電氣工業的“主角”。

用途

紫銅紫銅
紫銅的用途比純鐵廣泛得多,每年有50%的銅被電解提純為純銅,用於電氣工業。這裡所說的紫銅,確實要非常純,含銅達99.95%以上才行。極少量的雜質,特別是磷、砷、鋁等,會大大降低銅的導電率。銅中含氧(煉銅時容易混入少量氧)對導電率影響很大,用於電氣工業的銅一般都必須是無氧銅。另外,鉛、銻、鉍等雜質會使銅的結晶不能結合在一起,造成熱脆,也會影響純銅的加工。這種純度很高的純銅,一般用電解法精製:把不純銅(即粗銅)作陽極,純銅作陰極,以硫酸銅溶液為電解液。當電流通過後,陽極上不純的銅逐漸熔解,純銅便逐漸沉澱在陰極上。這樣精製而得的銅;純度可達99.99%。
紫銅是比較純淨的一種銅,一般可近似認為是純銅,導電性、塑性都較好,但強度、硬度較差一些。
具有優良的導電性﹑導熱性﹑延展性和耐蝕性。主要用於製作發電機﹑母線﹑電纜﹑開關裝置﹑變壓器等電工器材和熱交換器﹑管道﹑太陽能加熱裝置的平板集熱器等導熱器材。常用的銅合金分為黃銅﹑青銅﹑白銅3大類。
在太陽能熱水器中,紫銅被大量地套用在了全玻璃真空管的鍍膜上,這樣可以提高太陽能熱水器的集熱效率,(原來的鍍膜是氮——鋁——氮,現在是紫銅——氮——鋁——氮,效果更好)

紫銅性能

紫銅是比較純淨的一種銅,一般可近似認為是純銅,導電性、塑性都較好,但強度、硬度較差一些。紫銅具有優良的導熱性﹑延展性和耐蝕性。紫銅中的微量雜質對銅的導電、導熱性能有嚴重影響。其中鈦、磷、鐵、矽等顯著降低電導率,而鎘、鋅等則影響很小。氧、硫、硒、碲等在銅中的固溶度很小,可與銅生成脆性化合物,對導電性影響不大,但能降低加工塑性。
紫銅在大氣、海水和某些非氧化性酸(鹽酸、稀硫酸)、鹼、鹽溶液及多種有機酸(醋酸、檸檬酸)中,有良好的耐蝕性,用於化學工業。另外,紫銅有良好的焊接性,可經冷、熱塑性加工製成各種半成品和成品。20世紀70年代,紫銅的產量超過了其他各類銅合金的總產量。
普通紫銅在含氫或一氧化碳的還原性氣氛中加熱時,氫或一氧化碳易與晶界的氧化亞銅(Cu2O)作用,產生高壓水蒸氣或二氧化碳氣體,可使銅破裂。這種現象常稱為銅的“氫病”。氧對銅的焊接性有害。鉍或鉛與銅生成低熔點共晶,使銅產生熱脆;而脆性的鉍呈薄膜狀分布在晶界時,又使銅產生冷脆。磷能顯著降低銅的導電性,但可提高銅液的流動性,改善焊接性。適量的鉛、碲、硫等能改善可切削性。紫銅退火板材的室溫抗拉強度為22~25公斤力/毫米2,伸長率為45~50%,布氏硬度(HB)為35~45。

對照表

紫銅牌號對照表
名稱中國牌號日本牌號德國牌號美國牌號
零號無氧銅TU0C1011-C10100
一號無氧銅TU1C1020OF-CuC10200C103
二號無氧銅TU2C1020OF-CuC10200C103
一號銅T1C1020OF-CuC10200C103
二號銅T2C1100SE-CuC11000C101
三號銅T3C1221
一號磷脫氧銅TP1C1201SW-CuC12000--
二號磷脫氧銅TP2C1220SF-CuC12000紫銅

紫銅物理性能

紫銅中的微量雜質對銅的導電、導熱性能有嚴重影響。其中鈦、磷、鐵、矽等顯著降低電導率,而鎘、鋅等則影響很小。氧、硫、硒、碲等在銅中的固溶度很小,可與銅生成脆性化合物,對導電性影響不大,但能降低加工塑性。普通紫銅在含氫或一氧化碳的還原性氣氛中加熱時,氫或一氧化碳易與晶界的氧化亞銅(Cu2O)作用,產生高壓水蒸氣或二氧化碳氣體,可使銅破裂。這種現象常稱為銅的“氫病”。氧對銅的焊接性有害。鉍或鉛與銅生成低熔點共晶,使銅產生熱脆;而脆性的鉍呈薄膜狀分布在晶界時,又使銅產生冷脆。磷能顯著降低銅的導電性,但可提高銅液的流動性,改善焊接性。適量的鉛、碲、硫等能改善可切削性。紫銅退火板材的室溫抗拉強度為22~25公斤力/毫米2,伸長率為45~50%,布氏硬度(HB)為35~45。

焊接前的籌備和工件裝置

1.焊前籌備
(1)焊前清算及洗濯。
去氧化膜以前,將待焊處坡口及雙側各30二內的油污、髒物等雜質用汽油、丙酮等有機溶劑進行洗濯。
先用溫度為30-40℃的10%氫氧化鈉水溶液斷根坡口油污,然後用淨水沖刷清潔,置於35%一40%的硝酸(或10%一15%硫酸)水溶液中浸漬2一3min,末了用淨水洗刷清潔,烘乾。
去除氧化膜的法子有機器清算和化學清算。機器清算法重要是用風動鋼絲輪或鋼絲刷或砂布打磨焊絲和焊件概況,直至暴露金屬光芒;化學清算法是將焊絲和焊件置於70mL/LHNO3+100mL/LH2SO4+1mL/LHC1夾雜溶液中進行洗濯後,用鹼水中和,再淨水沖淨,然後用熱風吹乾。
(2)討論情勢及坡口製備。
因為搭接討論、丁字討論、內角接討論散熱快,不易焊透,焊後斷根流人焊件裂縫中的熔劑和熔渣很困難,是以,盡不採納。應採納散熱前提對稱的對接討論、端接討論,並按照母材厚度和焊接法子的分歧,製備回響的坡口。對分歧厚度(厚度差跨越3MM)的紫銅板對接焊時,厚度大的一端必需按劃定削薄,削薄長度應滿意A:4(S:一62)。採納單面焊接討論,特別是開坡口的單面焊接討論又請求後背成形時,必需在後背加之成形墊板,以包管焊縫成形精良。一般環境下,銅及銅合金工件不易採納立焊和仰焊。
(3)工件的裝置。
工件裝置時,按照分歧的焊接法子、討論情勢和坡11尺寸,留出討論裝置間隙。裝置預留間隙的法子有等間隙法和不等間隙法。等間隙法是按照工件厚度留出巨細必定的間隙。,到處的間隙相稱,並採納定位焊;不等間隙法是指按照工件厚度、焊縫長度、墊板品種、焊接法子等留出a,和a2。
a,和a2可按下式預算:
當板厚}3MM,長度L,<1500MM時:
a,=0.5一1MM;a2=a,+(0.008一0.012)L(MM)
當板厚>3MM,長度L>2000MM時:
a,=I一2MM;a2=a,+(0.02一0.03)L(MM)
以上公式的數值僅供參考,裝置時要按照實際環境進行的調解。
不等間隙的法子一般要好過等間隙法,不但焊接進程順遂,變形小,而且罷黜了定位焊的貧苦。是以,對付長焊縫常常採納不等間隙法。
對付角焊縫和採納不等間隙法有困難的對接焊縫(如環縫),在裝置和焊接進程中,為包管兩焊件間的相對地位,可以進行定位焊。定位焊縫的高度不跨越坡口深度的1/3一2/3,定位焊縫的長度通常是20一30MM,間距應不大於板厚的6一8倍(工件厚度選用10MM時)。

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