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鋁學(xué)院
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  • 銅鋁焊接出現(xiàn)問題分析

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    2014-04-08 10:52:46
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      熔焊時,熱源將待焊兩工件接口處迅速加熱熔化,形成熔池。熔池隨熱源向前移動,冷卻后形成連續(xù)焊縫而將兩工件連接成為一體。

      壓焊是在加壓條件下,使兩工件在固態(tài)下實現(xiàn)原子間結(jié)合,又稱固態(tài)焊接。常用的壓焊工藝是電阻對焊,當(dāng)電流通過兩工件的連接端時,該處因電阻 很大而溫度上升,當(dāng)加熱至塑性狀態(tài)時,在軸向壓力作用下連接成為一體。

      釬焊是使用比工件熔點低的金屬材料作釬料,將工件和釬料加熱 到高于釬料熔點、低于工件熔點的溫度,利用液態(tài)釬料潤濕工件,填充接口間隙并與工件實現(xiàn)原子間的相互擴散,從而實現(xiàn)焊接的方法。例如 釬焊、摩擦焊、激光焊、壓力焊之類的,主要是最好有比較詳細(xì)的工藝規(guī)程。

      銅鋁焊接即是把銅質(zhì)材料和鋁質(zhì)材料通過焊接工藝接成一體。因為銅和鋁都屬易氧化金屬,所以銅與鋁的焊接一直是一個國際性的焊接難題。
     
      鋁銅焊接的主要問題是接頭的腐蝕和老化。腐蝕由鋁和銅之間的電極電位差引起。焊接過程中焊縫易出現(xiàn)鋁銅脆性化合物,當(dāng)接頭長期工作于高溫環(huán)境受到機械震動作用,還會導(dǎo)致鋁銅原子擴散形成金屬間化合物層并不斷加厚,使接頭的沖擊韌性下降,電阻升高。鋁銅釬焊時,因使用腐蝕性強的釬劑去除致密的鋁氧化膜,還存在釬劑殘渣腐蝕接頭的問題。

      為了盡量減少腐蝕和老化,從工藝和材料等不同角度入手,工業(yè)界采用了壓力焊、熔化焊和釬焊等多種焊接方法。

      由于不能同時滿足高強度、高抗腐蝕性低、成本和工藝簡單等要求,現(xiàn)有鋁銅的熔化焊、壓力焊和釬焊工藝還有待于進(jìn)一步完善,其中比較有前途的是鍍覆Ni金屬層的釬焊工藝。

      Ni層的原子擴散阻擋作用已被證實并得到了廣泛的應(yīng)用,在鋁銅釬焊工藝中,使用Ni 層不僅可以避免鋁銅原子的直接接觸,而且能更有效地阻止Al\Cu 原子通過擴散而引起的相互接觸,從而保證了較高的強度。

      如果在 Ni層的基礎(chǔ)上鍍覆一層與Ni 層結(jié)合良好而且釬焊性優(yōu)異的金屬,就可以不用氣體保護,只使用無腐蝕性或低腐蝕性的釬劑,從而既解決了抗腐蝕性問題,又簡化了工藝。這方面的研究將有助于獲得令人滿意的鋁銅接頭,并推動鋁銅接頭在工業(yè)中的廣泛應(yīng)用。

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