紫銅管具有優(yōu)良的塑性、導(dǎo)熱性及性，廣泛應(yīng)用于空調(diào)制冷行業(yè)。作為熱交換和輸液管路的銅管通常要與儲(chǔ)液罐等其他材質(zhì)的器件進(jìn)行連接，目前普遍采用火焰硬釬焊工藝連接。某產(chǎn)品采用TP2（M)紫銅管與低碳鋼管經(jīng)火焰釬焊焊接而成，在焊接后發(fā)現(xiàn)該產(chǎn)品在焊接接頭靠近紫銅管一側(cè)有開裂現(xiàn)象，廢品率達(dá)到30%。為找出該產(chǎn)品開裂的原因及提高產(chǎn)品質(zhì)量，筆者對(duì)其進(jìn)行了理化檢驗(yàn)及分析。

化學(xué)成分分析結(jié)果表明紫銅管原材料中的氧含量為0.018%，高于GB/T5231一1985中對(duì)于TP2紫銅中氧含量上限的規(guī)定值(00.010%)；在與低碳鋼管焊接后其磷含量急劇下降，由0.024%降低為0.002%。金相檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)開裂紫銅管的顯微組織中有較嚴(yán)重的晶間裂紋，局部晶界上可觀察到孔洞，此為典型的過熱或過燒特征。掃描電鏡分析發(fā)現(xiàn)，斷口以韌窩為主，斷面上有孔洞及氧化現(xiàn)象；且開裂紫銅管外壁局部有沿晶二次裂紋，晶界上發(fā)現(xiàn)有細(xì)小微孔，具有沿晶韌性斷裂特征。這是因?yàn)檫^熱引起紫銅管晶界上的Cu3P化合物溶解形成孔洞，晶界在高溫下蠕變，形成沿晶韌性裂紋。

開裂焊接接頭為紫銅管和低碳鋼管之間的異種焊接，兩種材料的物理性能數(shù)據(jù)，可見紫銅和低碳鋼的導(dǎo)熱系數(shù)差別較大，如果焊接時(shí)低碳鋼管一側(cè)預(yù)熱不足，就會(huì)使紫銅管一側(cè)的焊接溫度偏高，從而引起過熱或過燒，使其分布于晶界上的Cu3P化合物溶化導(dǎo)致晶界弱化。

開裂焊接件紫銅管側(cè)的裂紋屬于大應(yīng)力一次性開裂，晶界間化合物溶化以及晶界破裂的綜合作用是導(dǎo)致晶間裂紋產(chǎn)生的主要原因。紫銅管中的氧一般存在于晶界上，當(dāng)焊接溫度在800℃以上時(shí)，當(dāng)所受應(yīng)力超過材料的強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)引起晶界破裂，這與用掃描電鏡觀察到的大量小韌窩相一致。在晶界破裂與晶界間孔洞的綜合作用下，   終導(dǎo)致焊接件在紫銅管一側(cè)發(fā)生開裂。

由于紫銅管原材料中氧含量超標(biāo)以及焊接溫度過高共同引起晶界弱化，致使在紫銅管和低碳鋼管焊接接頭處疊加了較大的組織應(yīng)力以及熱應(yīng)力，當(dāng)疊加應(yīng)力大于材料的承受能力時(shí)就會(huì)引起晶界破裂，導(dǎo)致焊接件開裂。

建議加強(qiáng)原材料的成分控制，特別是氧含量；控制和改進(jìn)焊接工藝，充分預(yù)熱低碳鋼管一側(cè)，盡量降低或避免焊接溫度及焊接時(shí)間等因素對(duì)焊接件質(zhì)量的影響。