銅鋁接頭鍛接擴(kuò)散焊.pdf

1、銅與鋁在人們?nèi)粘Ｉ钪杏兄鴺O為廣泛的應(yīng)用，在工業(yè)生產(chǎn)中有著極為重要的地位，銅與鋁在高壓電器中的配合應(yīng)用不僅是必然的也是經(jīng)濟(jì)的，銅與鋁的焊接在異種金屬焊接中具有相當(dāng)重要的地位。本文借鑒真空擴(kuò)散焊工藝原理，提出了一種新型的焊接工藝—鍛接擴(kuò)散焊。該工藝克服了真空擴(kuò)散焊焊接周期長(zhǎng)，成本高，技術(shù)含量高，對(duì)普通工業(yè)和民用產(chǎn)品不合算的缺點(diǎn)。通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證了鍛接擴(kuò)散焊的可行性，對(duì)于提高實(shí)際生產(chǎn)率和開(kāi)辟焊接領(lǐng)域新工藝具有重大應(yīng)用價(jià)值和理論意義。 本

2、文試驗(yàn)用材料為T2銅與2A50鋁合金，直徑為Φ34mm。試驗(yàn)時(shí)，先對(duì)工件進(jìn)行表面處理，包括打磨和酸洗，然后將工件放在夾具上進(jìn)行冷壓，將壓合后的工件隨同夾具一起放入520～530℃的普通箱式電阻爐中保溫90min，然后取出熱壓一次，再次放入箱式電阻爐中擴(kuò)散90min，最后取出空冷。利用掃描電鏡(SEM)、能譜分析(EDS)、顯微硬度、X射線衍射(XRD)、拉伸性能測(cè)試、導(dǎo)電性能測(cè)試等測(cè)試方法對(duì)試驗(yàn)獲得的銅/鋁接頭進(jìn)行研究。試驗(yàn)結(jié)果表明，在

3、鍛接擴(kuò)散焊接頭界面存在明顯的擴(kuò)散區(qū)，擴(kuò)散區(qū)寬度大約為2mm，焊縫由銅側(cè)結(jié)合面，中間焊縫，鋁側(cè)結(jié)合面三部分組成。在銅基體與焊縫之間出現(xiàn)了光亮帶，形成了致密的新相化合物層。接頭導(dǎo)電性能良好，符合實(shí)際生產(chǎn)要求，接頭強(qiáng)度滿足使用要求。 對(duì)比中的真空擴(kuò)散焊必須在真空爐中進(jìn)行，受爐膛及其壓力的限制，只能焊接較小截面的工件，一次加熱抽真空僅能焊一個(gè)工件。而本文這一鍛接擴(kuò)散焊過(guò)程沒(méi)有嚴(yán)格的設(shè)備要求，焊件尺寸不受爐膛及其壓力的限制，焊接壓力僅為冷

4、壓焊的十幾分之一，可焊接尺寸較大，形狀復(fù)雜的工件，焊接成本較低，焊接質(zhì)量良好。 由上述過(guò)程可知鍛接擴(kuò)散焊接可分為三個(gè)階段：第一階段冷壓預(yù)制；第二階段加熱鍛焊；第三階段體積擴(kuò)散，微孔和界面消失。首先通過(guò)第一階段的冷壓使待焊表面微觀凸起部位發(fā)生塑性變形，氧化膜破碎；使表面微觀凹陷部位空氣排出，兩表面接觸，形成無(wú)雜質(zhì)表面。其次通過(guò)第二階段在加熱的過(guò)程中通過(guò)夾具給工件施加壓力，使接觸面積不斷增大，使空氣不再進(jìn)入。然后熱壓使待焊表面晶粒破