研究不銹鋼與銅焊接的目的及意義

隨著經濟的迅速發展和科學技術的不斷進步，新材料、新工藝、新設備不斷涌現，對零部件的性能提出了更高的要求。采用不銹鋼和銅的復合零部件，因在性能與經濟上優勢互補，具有廣闊的應用前景。

不銹鋼的耐化學腐蝕和電化學腐蝕性能在鋼材里面是最好的，僅次于鈦合金，并且有耐熱、耐高溫、還耐低溫甚至于耐超低溫的特點。奧氏體不銹鋼塑性很好，強度不太高但是耐蝕性是不銹鋼中最好的，適合于需要非常耐蝕而力學性能要求不高的場合，如化工廠、化肥廠、硫酸、鹽酸生產廠家的設備用材等，當然也可以用于潛艇等軍工行業。

銅及銅合金具有優良的導電性、導熱性、延展性以及在某些介質中良好的抗腐蝕性能，因而成為電子、化工、船舶、能源動力、交通等工業領域中換熱管道、導電裝置及抗腐蝕部件的優選材料。

異種金屬焊接復合構件的特點是能夠最大限度地利用材料的各自優點，收到“物盡其用”的效果。可使其不同部位處于不同的溫度、壓力、載荷、介質等工作條件。復合構件不僅能滿足使用性能的要求，而且在經濟上也相當合理。顯然，把異種金屬零件連接成一個整體部件，焊接常常是最好的方法，所以異種合金焊接技術就成了關鍵。

不銹鋼和銅異種合金復合構件除具有它們的共同特征外，而且可以最大限度的發揮兩種材料的特性潛力，在很多零部件上得到廣泛應用。目前透平膨脹機供油裝置上的冷卻器就是采用不銹鋼和銅管板接頭。其優點在于使得強度重量比高，承載大，疲勞性能好，有較好的抗腐蝕性。

本課題的研究，就是為了充分利用不銹鋼和銅這兩種金屬在比重、強度、比強度、抗拉強度、經濟性、耐蝕性和熱強性等方面的各自優點，實現它們之間的彼此連接，從而形成重要的復合構件，而且大大節省材料，降低成本，在航天、石油化工、電站鍋爐、核動力、造船及其他一些領域獲得越來越廣泛的應用。

不銹鋼與銅焊接時，若采用不銹鋼焊縫，則當焊縫含銅量達到一定數量時，就會產生熱裂紋；若采用銅焊縫；則由于焊縫中溶入了Ni、Cr、Fe等元素而使焊縫金屬變硬、變脆，或者銅滲入不銹鋼一側近縫區奧氏體晶界也會使接頭變脆。這種情況下，只有采用與銅和鐵都能無限固溶的鎳或鎳合金作填充金屬才能保證良好的焊縫質量，達到較高的接頭強度和塑性。此外，也可以用鎳或鎳基合金作為中間過渡層，來實現鋼與銅的焊接。

綜上，本課題采用鎢極氬弧焊焊接不銹鋼和銅，對3mm厚的薄板不銹鋼和銅窄間隙焊接工藝進行深入研究，探究最優的焊接參數和提高焊接接頭強度的有效途徑，得到質量優良的接頭；并對接頭性能進行測試，進一步分析影響接頭性能的主要因素。