【材料課堂】金相人必知的銅管焊縫金相制備寶典!

純銅是一種重要的有色金屬功能材料,具有優(yōu)異的導(dǎo)電、導(dǎo)熱、耐蝕和加工性能,但熔化溫度過(guò)高極大地限制了其在焊接領(lǐng)域的應(yīng)用。在銅中加入磷可以顯著降低其熔化溫度,提高其釬焊工藝性能,銅磷釬料被廣泛用于釬焊銅及銅合金、銀及銀合金、鉬及鉬合金等。

01? 切割
由于需要觀察銅管的焊縫,故使用TableCUT-200 手自一體精密切割機(jī)沿其縱軸對(duì)半剖開(kāi);

TableCUT-200 手自一體精密切割機(jī)


設(shè)備
TableCUT-200 手自一體精密切割機(jī)
耗材
SiC砂輪切割片
參數(shù)
3000rpm,0.15mm/s
02? 鑲嵌-冷鑲
按比例配制TJ2210壓克力樹脂粉末和固化劑,澆注后將試樣置于ThetaMount 壓力冷鑲嵌機(jī)中加壓固化;

ThetaMount 壓力冷鑲嵌機(jī)


壓克力樹脂
設(shè)備
ThetaMount 壓力冷鑲嵌機(jī)
耗材
TJ2210
參數(shù)
0.2MPa,15min
03? 研磨
使用Alpha -600自動(dòng)磨拋機(jī)研磨試樣,砂紙P800→P2500;

Alpha-600自動(dòng)磨拋機(jī)

金相砂紙
設(shè)備
Alpha-600自動(dòng)磨拋機(jī)
耗材
砂紙:P800;P1200;P2000;P2500
參數(shù)
壓力15N,轉(zhuǎn)速130rpm,時(shí)間2min
04? 拋光-粗拋
使用Alpha-600自動(dòng)磨拋機(jī)拋光試樣,使用YS拋光布配合3μm多晶金剛石拋光液粗拋;

YS-JP 白色纖維拋光布

金剛石拋光液
設(shè)備
Alpha-600自動(dòng)磨拋機(jī)
耗材
YS-JP 白色纖維拋光布,3μm多晶金剛石拋光液
參數(shù)
壓力20N,轉(zhuǎn)速同向150rpm,時(shí)間3min
05? 拋光-精拋
使用Alpha-600自動(dòng)磨拋機(jī)拋光試樣,使用ZN拋光布配合0.05μm二氧化硅拋光液精拋;

ZN-ZP 黑色阻尼拋光布

二氧化硅拋光液
設(shè)備
Alpha-600自動(dòng)磨拋機(jī)
耗材
ZN-ZP 黑色阻尼拋光布,0.05μm二氧化硅拋光液
(添加25%氨水和3%過(guò)氧化氫)
參數(shù)
壓力15N,轉(zhuǎn)速同向120rpm,時(shí)間1~2min
06? 觀察

設(shè)備
MN 60 系列顯微鏡
耗材
參數(shù)
50×→500×倍觀察
07? 分析



銅磷焊縫??? 50×


銅磷焊縫??? 100×


銅磷焊縫??? 200×


銅磷焊縫??? 500×
銅管壁薄且強(qiáng)度較低,故不適用于熱鑲。
銅較軟研磨時(shí)使用較低壓力。
單純的機(jī)械拋光很難將銅的劃痕去除,故在精拋時(shí)應(yīng)進(jìn)行化學(xué)機(jī)械拋光,在二氧化硅拋光液中添加氨水和雙氧水。
焊縫母材為純銅,可見(jiàn)其含有孿晶的晶粒;銅磷焊料和母材的相互擴(kuò)散層明顯;焊縫組織為初生的Cu固溶體和Cu固溶體與Cu?P的共晶組織。