前言
紫铜具有面心立方结构，其密度为8.9×103kg/m?，约为铝的3倍，导电率1.68×10-8Ωm和热导率391W/mK约为铝的1.5倍。因此，紫铜以其优良的导电性、导热性、延展性，以及在某些介质中良好的抗腐蚀性能而成为电子、化工、船舶、能源动力、交通等工业领域中高效导热和换热管道、导电、抗腐蚀部件的优选材料。
一、紫铜的焊接研究现状
紫铜虽然有着各种优良的性质，但是由于其导热率高，焊接过程中容易出现热裂纹、气孔等缺陷。长期以来，紫铜的焊接主要是气焊、钎焊、手工电弧焊、TIG焊、电子束焊等。
二、紫铜件常用焊接方法分析
1、气焊
气体熔焊比较适于薄铜件、铜件的修补或不重要结构的焊接。在对厚壁紫铜件焊接中存在许多问题：
（1）预热温度高(600-700℃)，且焊接过程应连续进行。加热时间长，输入的热容量大，焊接热影响区较大，组织及性能变化较大，工人的工作条件十分恶劣。
（2）气焊的保护效果不好。空气中的还原性气氛侵入焊缝，铜中氧化物被还原。形成1066℃的低熔点共晶体(Cu+Cu2O)分布于晶界，增加了热裂纹的倾向。
（3）焊缝成型差、易变形、易出现气孔、未熔合、裂纹等缺陷。因高温的铜液容易吸收气体，而且热影响区金属晶粒容易长大变脆，所以焊接时进行单道焊。
2、手工电弧焊
手工电弧焊是熔焊中最常用的一种焊接方法。具有操作简单、灵活等优点。在紫铜焊接中的主要问题是预热温度高，焊接质量差。具体问题如下：
（1）焊接工艺复杂。焊前预热（500-600℃）温度高，并且要保证焊接过程的连续进行。这样焊接区域高温停留时间长，工人的工作条件十分恶劣。同时热影响区范围大、组织及接头性能变化较大。
（2）合金元素蒸发严重。焊缝含氢、氧量高，锌蒸发严重、容易出现气孔、裂纹等缺陷。
（3）焊接质量不稳定，焊缝成型差，接头强度低。为了克服一般紫铜焊条热输入量小、抗裂性差的特点，研制了专用于导电紫铜排焊接用的焊条，经使用效果良好。
3、TIG熔焊
TIG熔焊是紫铜焊接中一种较常用的焊接方法。对4mm以下的薄板紫铜件可不预热焊接，接头质量较好。但对于4mm以上的紫铜件焊接中,预热(400-600℃)温度高仍是主要问题。其缺点具体体现为：
（1）输入的热容量大，工人的工作条件十分恶劣。并且热影响区范围大、组织及接头性能变化较大、接头强度受损严重、生产效率低。
（2）受焊接电流大、焊接速度快的影响,熔池中溶解的扩散氢较难溢出，容易形成气孔、裂纹、未熔合、未焊透等缺陷。如在填充T2焊丝配合焊剂301时接头容易出现气孔及热裂纹等缺陷。在填充焊丝201时接头容易出现裂纹及气孔等缺陷。
4、TIG钎焊
TIG钎焊是一种比较具有发展前景的焊接方法。TIG焊具有热量集中、加热升温速度快、氩气可对近缝区有一定的冷却作用及TIG钎焊所特有的“阴极雾化”现象等特点。为保证良好的钎焊接头（即母材不熔化），电弧TIG钎焊要求采用较低的热输入。TIG钎焊具有高效节能、钎焊接头在高温停留时间短、热影响区较窄、组织与性能变化较小、无钎剂腐蚀作用、焊后不需要清洗、钎缝成形美观、速度快等优点。但其接头强度低、焊缝硬度高、塑性、韧性差。
5、电子束焊
电子束焊接具有能量密度高和穿透能力很强、冷速快、晶粒细、热影响区小等优点。在对厚壁紫铜作穿透性焊接有很大的优越性。但在厚壁紫铜焊接时由于电子束冲击发生熔化金属的飞溅，导致焊缝成形变坏。由于其能量密度特别大，试件极容易烧穿，铜水流淌，不能形成焊缝。此外电子束焊接设备昂贵，焊接要求在真空中进行，工作环境受真空室大小限制。
6、MIG焊
MIG焊具有适应范围广，生产效率高，焊接变形小，焊接过程易于实现自动化等优点。是焊接中、厚壁紫铜的理想方法。但必须预热600-700℃，对氧元素很敏感，在焊接脱氧不足的铜时，焊缝的气孔较多，且强度较低。同时对薄板焊接指导意义不强，在焊接薄板时熔池的稳定性差，容易出现熔池过热、下塌等焊接质量问题。
7、搅拌摩擦焊
搅拌摩擦焊是近些年代发展起来的固态塑性连接方法,由于焊接过程中焊缝金属不发生熔化,不会出现与熔化焊相关的裂纹，气孔等缺陷；焊接过程中不需使用保护气体、填充焊丝,焊前不需对接头进行严格的清洗，焊接生产成本较低，易于实现自动化，焊缝质量稳定可靠性高。
三、总结
综上所述，紫铜用熔化焊方法焊接时由于其导热系数大、并且易于与其中的杂质形成低熔点化合物,因而其焊缝成形能力差、热裂倾向大,容易出现未焊透、热裂纹、气孔等缺陷。TIG钎焊虽是一种有发展前景的焊接方法，但其接头强度低、韧性差，故应用并不广泛。在设备、成本、生产周期等方面的影响下，现在应用最广泛的仍然是TIG焊。TIG焊不但使用灵活方便，适用于多角度焊接，而且使用成本不高，有利于大规模使用。
