焊接铜管焊接的常见问题及预防措施

在整个空调器的管路焊接中，有焊接铜管与铜管的焊接，也有铜管与钢管、铜管与钢板的焊接，由于Fe和Cu的熔点、导热系数、线胀系数差异较大，同时铜在高温时极易氧化和吸收气体，因此焊接难度大，出现问题的概率也大。出现的主要问题是泄漏和铜管脆化。

1、间隙未填满

产生这种问题的原因主要是：配合间隙不合适；表而清洗不充分；钎料选择不当；钎焊区温度不够或温度不均匀；钎料数量不足。

这种问题的预防很好解决，针对造成故障的原因，采取相应的措施即可。根据结构状况，   好能在焊接后目视检查确认钎料渗透到整个接头。

尽量避免目视不能确认钎料渗透到整个接头的情况。

2、裂纹

在火焰钎焊过程中，由于异型铜管的线膨胀系数比钢板大1500，而收缩率又比钢板大1倍多，再加上铜的导热，焊接热影响区宽，因此在焊缝处存在很大的内应力。而火焰钎焊又容易造成加热不均匀，所以工艺操作规程制定不当或过程控制不严常出现此类问题。

另一类裂纹的产生是由原材料中杂质含量较高造成的，铜管中除氧外常常含有铅、秘、硫等杂质，与铜形成低熔点化合物，聚集在晶界处，降低了铜管的强度和局部熔点，焊接时产生热裂纹。

对于此类问题，只要是严格按照工艺规程操作，均匀加热，控制好原材料杂质含量即可避免。

3、气孔

在钎焊焊缝中常常出现一些形状不一、大小不规则的气孔，造成这种气孔的原因主要是钎料或母材中析出气体；钎料过热、间隙不均也是造成此问题的原因，如小间隙处先填满钎料，在较大间隙处汇合时将气体封闭形成气孔。

解决此类问题：一是在原材料采购过程中控制铜管及焊丝的氧含量和杂质含量；二是在焊接过程控制加热温度、时间和配合间隙。

铜管脆化

以上缺陷(间隙未填满、裂纹、气孔)都是显性的，并不可怕，通过相关手段可以检测出来，一般不会造成重大损失。但是铜管脆化缺陷是隐形的，一般的检验难以测出，往往是在运转过程中才得以显现，故障常常是滞后的、批量性的，造成的损失也是巨大的，因此应该特别重视此类问题。

造成铜管脆化有以下原因：

1、原材料中杂质含量高

原材料中杂质含量高，一方而可导致焊接裂纹，直接造成宏观泄漏问题；另一方而使异型铜棒脆化，在随后的工作过程中失效。笔者曾遇到过的一起排气管断裂故障的金相图片和断口形貌，可以看出晶界变宽并聚集了低熔点化合物，断口呈沿晶形貌。

2、铜管晶粒长大

铜及铜合金一般不发生相变，受热使晶粒长大、材料变脆。原材料混晶、加热时间过长是造成铜管晶粒长大的主要原因。

笔者曾遇见过储液桶工作时被振落的情况，断裂发生在出气管与储液桶体连接处，宏观断口呈锯齿状，有许多闪亮小断而。对原材料进行成分分析，符合材料技术要求；在电镜下观察断裂件，断口呈沿晶断裂，二次裂纹较多，对故障件进行金相检查发现，晶粒较大且不均匀；对原材料进行金相检验发现，晶粒大小不均匀，铜管两侧晶粒细小、中间较大。由于原材料组织的不均匀性，在焊接过程中晶粒异常长大，杂质向晶界聚集，造成晶界弱化、材料变脆，导致工作中发生断裂。

加热时间过长也是晶粒长大的原因之一。笔者所在公司的一个分供方曾经提供过一批上外罩组件，在检验时发现：有些上外罩铜管轻轻一碰即发生断裂，对于经手扳未断的该批组件在试验机上进行振动试验，结果发现：该批组件数分钟内即发生断裂。对断裂件进行扫描电镜分析及金相显微分析发现：断裂件起裂源位于铜管外边缘，呈沿晶断裂特征，断裂源区晶粒粗大，断口无韧性变形特征。电力铜棒对生产过程进行调查，据工人反映，该批产品焊接过程中难以焊接，需长时间加热。经对钎料进行成分分析发现：钎料杂质A1与Pb，Bi和Fe含量较高。当钎料中A1含量较高时，熔融的A1由于比重较轻浮在钎料表而，降低了钎料的润湿性，改变了钎料的流动、延长了焊接时间，造成晶粒粗大，引起铜管脆化。