铜和钢的物理性能的对比，根据表中的数据可以发现铜的热导率约是钢的9倍。当进行等离子弧焊接时，焊缝将会出现未熔合的情况，这就是因为铜的熔点比较低，焊接温度达到铜的熔点时，铜会率先熔化，而此时钢却并没有熔化[5]。除此之外，由于钢的线膨胀系数只有铜的一半，因此在焊接过程中可能会出现焊缝发生形变的情况。由于铜和钢中难免会出一些其他合金元素或者是杂质，因此在焊接过程结束之后很可能出现焊缝裂纹或者焊缝成型不美观等问题。80929

表1-1铜与钢的物理性能对比[6]

材料牌号 熔点T/℃ 热导率λ/(W/m·K) 密度r/(g/cm³) 线膨胀系数α/K 比热容J/(kg·K)

不锈钢 1450 16。3 7。98 16。60 510

T2紫铜 1065-1082。5 147 8。90 35。60 394

在铜和钢异种金属焊接时，将会很难控制这两种金属界面产生的金属化合物，同时，焊接接头的硬度和抗拉强度等物理化学性能和金属界面间所生成的化合物层有着千丝万缕的关系，往往是生成的化合物含量越低则焊接接头的物理化学性能越好。通过观察铜/钢二元相图可以发现，想要产生铜和钢的过饱和双相固熔体，则需要铜和钢的含量达到一定的比例。而想要获得良好的冶金效果，则必须要在焊接过程中产生足量的铜钢双相固熔体，因此，铜/钢异种金属的等离子弧焊就显得意义非凡。在等离子弧焊的焊接过程中，可以通过调节焊接气流、等离子气流量以及焊接速度来达到所想要的焊缝成型。想要找出影响等离子弧焊接质量的主要原因，可以采用控制变量法或者正交实验法，从而研究得出合理的焊接参数搭配，使得铜和钢等离子弧焊达到最好的效果[7-9]。

对于铜和钢焊接的理论以及实验的研究分析，世界各国的学者们都有做过，而目前在工业生产中常用的焊接方法则是熔化焊、钎焊和堆焊等，因此这也迫切的要求开发新的焊接工艺方法。

随着经济的迅速发展和科学技术的不断进步，各方面都对零部件的性能都提出了更高的要求，此时采用铜和钢的复合零论文网

现如今，很多的焊接方法已经被掌握，并使其在各个领域得到了充分的利用，只是在铜和不锈钢的焊接过程中还存在着很大的问题。

首先要介绍的是铜和钢的搅拌摩擦焊，通过搅拌头在高速旋转下产生的热量来使金属熔化再重新凝固从而完成焊接是搅拌磨擦焊的工作原理，该方法简单而高效，因此在国内外都得到了广泛的应用。但是，在进行铜和钢的搅拌摩擦焊时，由于铜的硬度要比钢的小，这就导致在焊接过程中铜的那一侧已经发生了很大的塑性变形而钢的那一侧仅仅产生了相对较小的变形[10,11]。除此之外，由于钢的热导率只有铜的九分之一，从而使得焊接过程中铜的那一侧会导出大部分的热量，因此将会看到铜已经熔化了而钢却还没熔化的情况，并且焊接效率还会因为焊接过程中的热量损失太快使得焊接温度不够高从而导致下降。

接下来来介绍铜和不锈钢的钎焊，众所周知，钎焊一般适用于精密仪器的焊接。在钎焊过程中，熔点比母材更低的金属通常会被当作钎料来使用，该金属将会被熔化成液态钎料并且以此来湿润母材完成焊接过程。因此在钎焊的过程中不会产生熔池，所以气孔、夹杂、未熔合，未焊透以及热裂纹等等一系列问题的产生都会被避免。但是通过钎焊形成的焊接接头的抗拉强度和其他的物理化学性能则会明显低于熔化焊焊接形成的焊接接头，这就使得钎焊所形成的焊接接头的使用受到了极大的限制[12-14]。