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铜铝冷压焊应注意的事项

威尔鼎王2018-10-12 14:25

铜铝冷压焊应注意的事项一,概述

冷压焊和热压焊都是压力焊的一种形式,冷压焊的整个过程是在室温下进行的,但冷压焊的变形程度大、焊接压力比较大;在外部压力下,焊件间接触表面的氧化膜破裂并被塑性流动的金属挤出界面,使洁净金属紧密接触,达到原子间结合,最后形成牢固的焊接接头。

在上百种焊接方法中,冷压焊是焊接温度最低的焊接方法。冷压焊的压力一般高于材料的屈服强度,产生的变形量约60~90%,加压方式一般为缓慢加压、滚压、加冲击力等,也可分几次加压达到所需的变形量。冷压焊不会产生其它焊接接头常见的软化区、热影响区和脆性中间相,因此特别适合热敏感材料、高温下易氧化的材料、某些异种金属材料(Cu、Al、Au、Ag、Ni、Zn、Ti、Pb等及其合金)。

根据接头的形式,冷压焊分为搭接冷压焊和对接冷压焊两类,搭接冷压焊可以焊接0.01~20mm的箔材、带材和板材,管材的封端和棒材的搭接也可以通过搭接冷压焊进行焊接。搭接冷压焊时,一般使用钢制的压头进行加压,压头类型:柱状压头实施冷压焊点焊;滚轮式压头实施冷压焊缝焊;钳口压头实施冷压焊对焊。在冷压焊实际生产中,冷压焊接头所必需的塑性变形程度是由模具决定的,只要焊接压力足够大,焊件表面清洁度和粗糙度达到冷压焊要求,就能保证焊接质量。

二,焊接操作

铜与铝的冷压焊是在室温下,靠顶锻塑性变形80%来实现连接,所以不会产生铜与铝的中间脆性化合物。由于铜与铝自身的固体表面局部流动变形(Cu/Al=1∶0.7),形成原子间有效结合,最后成为一个整体,提高了铜-铝焊接接头的接触导热和导电性能,铜与铝的冷压焊接头,大多采用对接和搭接接头。

铜与铝的对接冷压焊,首先清除铜与铝表面上的油垢及其它杂质等,其次将铜与铝的接触端面加工成规整,平直的几何尺寸,尤其是铜与铝焊件的对称轴线不可弯曲。端面的加工通常采用机械加工方法,焊前对铜与铝应进行退火处理使之软化,增加焊件的塑性变形能力,这也是提高焊接质量的重要措施。铜与铝的棒材通常采用这种方法焊接,常见的铜与铝对接冷压焊的工艺参数见图1铜铝冷压焊应注意的事项

铜与铝的搭接冷压焊,首先将铜与铝待焊部位的表面清理干净,不可有任何污点与杂质,然后将工件上下装配于夹具之间,并对上下压头施加压力,使铜件与铝件各自产生足够大的塑性变形而形成焊点。这种冷压焊的形式可以单面的,也可以双面的;焊点的形状有圆形的、矩形或方形的、特殊形状的;常用圆形焊点的直径d=(1~5)δ,矩形焊点的宽度b=(1~1.50)δ,长度l=(5~60)b。

如果铜与铝两焊件的厚度相差悬殊,可采用单面变形方法进行焊接,此时原焊点的直径d=2δ,矩形焊点尺寸为宽度b=2δ、l=5b;如果多点焊,应交叉分布,焊点中心距应大于2倍压头直径,矩形焊点应显倾斜分布。铜与铝搭接冷压点焊的工艺参见图2。铜铝冷压焊应注意的事项

值得一提的是使用条件:铜与铝的冷压焊接头,要求短期使用的温升(1h内)应限制在300℃以下;长期允许使用温升不超过200℃。

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