銅-鋁異種金屬電阻釬焊工藝.pdf

1、最近幾年銅的市場交易價(jià)格居高不下，為了降低工業(yè)生產(chǎn)成本，電器元件的某些部位可以用鋁來代替。但是銅/鋁異種金屬之間的焊接存在種種困難，為了實(shí)現(xiàn)銅/鋁異種金屬的大面積搭接，本課題選用自行改制的數(shù)控交流焊機(jī)來進(jìn)行銅/鋁電阻釬焊工藝。
　　本試驗(yàn)采用焊接尺寸為50mm×25mm×8mm的焊接試板，母材為紫銅T2和工業(yè)純鋁L5。對比使用市場上常見的兩種釬料（Ag基和Zn基）焊接后的焊接接頭發(fā)現(xiàn)，Ag基釬料的熔化溫度過高，當(dāng)釬料熔化時(shí)母材也有

2、熔化的跡象，不能滿足生產(chǎn)的需要；使用Zn基釬料焊接后的焊接接頭成形良好、力學(xué)性能優(yōu)異，所以本課題選用Zn基釬料來實(shí)現(xiàn)銅/鋁電阻釬焊工藝。
　　結(jié)合正交優(yōu)化試驗(yàn)分析，銅/鋁異種金屬電阻釬焊的最優(yōu)工藝參數(shù)為焊接電流9KA、焊接時(shí)間55Cycle、焊接壓力0.4MPa，在此焊接參數(shù)下接頭抗剪強(qiáng)度可達(dá)到62MPa。利用專業(yè)測溫儀器檢測焊接過程中焊縫的溫度變化，發(fā)現(xiàn)在最佳工藝參數(shù)下熔融釬料的溫度維持在450℃～520℃，在這個(gè)溫度區(qū)間釬料能

3、夠充分熔化而沒有達(dá)到母材的熔化溫度。對焊接接頭截面顯微硬度分析得知，焊縫處的顯微硬度呈不對稱分布；鋁側(cè)釬縫處硬度明顯低于銅側(cè)釬縫；在母材與釬料層相結(jié)合的界面處硬度曲線發(fā)生突變，此處為力學(xué)性能薄弱處。
　　通過電子探針、掃描電子顯微鏡等多種檢測手段對焊縫微觀形貌和元素?cái)U(kuò)散行為分析研究發(fā)現(xiàn)，焊接接頭的不同位置元素?cái)U(kuò)散情況不同，出現(xiàn)了明顯的元素偏析現(xiàn)象。鋁側(cè)釬縫處母材與釬料層的連接主要依靠母材中的鋁元素與釬料中的鋁元素互相擴(kuò)散形成的擴(kuò)散