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            五金機械加工中常用的材料介紹:紫銅

            更新時間:2024-01-04 13:36點擊:578

            ?紫銅,是工業純銅。因其具有玫瑰紅色,表面形成氧化膜后呈紫色,故一般稱為紫銅,也稱紅銅。它是含有一定氧的銅,因而又稱含氧銅,有時也可看作銅合金。紫銅,又名紅銅,具有很好的導電性和導熱性,塑性極好,易于熱壓和冷壓力加工,大量用于制造電線、電纜、電刷、電火花專用蝕電蝕銅等要求導電性良好的產品。

            紫銅的電導率和熱導率僅次于銀,廣泛用于制作導電、導熱器材。紫銅在大氣、海水和某些非氧化性酸(鹽酸、稀硫酸)、堿、鹽溶液及多種有機酸(醋酸、檸檬酸)中,有良好的耐蝕性,用于化學工業。另外,紫銅有良好的焊接性,可經冷、熱塑性加工制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。

            紫銅性能

            普通性能

            紫銅是比較純凈的一種銅,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、硅等顯著降低電導率,而鎘、鋅等則影響很小。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)、堿、鹽溶液及多種有機酸(醋酸、檸檬酸)中,有良好的耐蝕性,用于化學工業。另外,紫銅有良好的焊接性,可經冷、熱塑性加工制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。

            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、硅等顯著降低電導率,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。

            純銅導熱系數為386.4 W/(m·K)。

            動態力學特性參數

            1.彈性模量:彈性模量是材料在受到一定應力時發生彈性形變的能力大小的量度,用E表示。彈性模量給出了材料的剛性程度,具有重要的材料性質參數。對于紫銅,其彈性模量約為100-110 GPa。

            2.剪切模量:剪切模量是指材料在受到剪切應力時變形產生的反力與應力之比,在材料力學中具有重要的作用。對于紫銅,其剪切模量約為45-50 GPa。

            3.泊松比:泊松比是指材料在各向同性條件下,在一個方向上受到壓力時,將在垂直于此方向的兩個方向上等比例地膨脹或收縮的比值。泊松比是介于0和0.5之間的數值,對于紫銅,其泊松比約為0.33。

            用途

            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,用于電氣工業。這里所說的紫銅,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。主要用于制作發電機、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。銅中含氧(煉銅時容易混入少量氧)對導電率影響很大,用于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,一般用電解法精制: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。當電流通過后,陽極上不純的銅逐漸熔解,純銅便逐漸沉淀在陰極上。這樣精制而得的銅。純度可達99.99%。

            紫銅還用于電機短路環,電磁加熱感應器的制作和大功率電子元件上面,接線排接線端子之類的。

            紫銅也運用到了門、窗、扶手等家具及裝飾上。

            紫銅的焊接

            1、氧乙炔焊

            紫銅氧乙炔焊時可采用絲201(或絲202)焊絲與熔劑301。焊前經400~700℃預熱,焊接火焰采用中性焰和較大的火焰功率。采用較少的焊接層數,焊后錘擊焊縫減小焊接應力。

            2、焊條電弧焊

            紫銅焊條電弧焊可選用銅107或銅227焊條。電源采用直流反接。焊前預熱溫度300~500℃,焊接時采用短弧、直線往返運條,焊后錘擊焊縫,減小焊接應力。

            3、鎢極氬弧焊

            紫銅鎢極氬弧焊所用的焊絲及熔劑與氧乙炔焊時相同,電源采用直流正接。焊前要預熱,但溫度不宜過高。

            以下是一些我們加工的紫銅產品實拍