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1、第6期(總第130期)機(jī)械管理開(kāi)發(fā)2012年l2月No.6(SUMNo.130)MECHANICALMANAGEMENTANDDec.20l2鋁一銅異種材料焊接工藝及其質(zhì)量評(píng)價(jià)楊宏(陜西理工學(xué)院機(jī)械工程訓(xùn)練中心,陜西漢中723003)摘要:論述了鋁一銅異種材料的摩擦焊接、爆炸焊接、釬焊、冷壓焊接等工藝方法的特點(diǎn),總結(jié)了鋁一銅異種材料焊接工藝的質(zhì)量評(píng)價(jià)方法,并對(duì)鋁一銅異種材料焊接工藝進(jìn)行了展望。關(guān)鍵詞:鋁一銅異種材料;焊接工藝;質(zhì)量評(píng)價(jià)中圖分類(lèi)號(hào):TG40文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1003—773X(2012
2、)06—0006—030引言軟化區(qū)在攪拌頭的作用下受到攪拌、擠壓,并隨著攪拌金屬銅具有良好的導(dǎo)電性能、導(dǎo)熱性能,良好的常頭的旋轉(zhuǎn)沿焊縫向后流動(dòng),形成塑性金屬流,并在攪拌溫和低溫塑性,以及對(duì)大氣、海水的耐蝕性能,是制造頭離開(kāi)后的冷卻過(guò)程中,受到擠壓而形成固相焊接接電器開(kāi)關(guān)、電氣設(shè)備、電線和電纜的良好材料。但是隨頭。攪拌摩擦焊接方法可以焊接尺寸較長(zhǎng)的鋁一銅零著工業(yè)的發(fā)展,銅的資源性短缺嚴(yán)重,銅的價(jià)格越來(lái)越件,易于實(shí)現(xiàn)焊接機(jī)械化。昂貴,給電氣工程領(lǐng)域的相關(guān)企業(yè)帶來(lái)巨大的成本壓i.2鋁一銅異種材料的爆炸焊工藝力。
3、因此,材料科學(xué)與工程人員在積極尋找以鋁代銅”1,鋁一銅異種材料的爆炸焊工藝是利用炸藥爆炸瞬以高鋁鋅基合金代替銅的方法,。從材料物理性能上間產(chǎn)生的巨大能量作為動(dòng)力,使金屬產(chǎn)生塑性變形,并來(lái)說(shuō),鋁及鋁合金同樣具有優(yōu)異的物理特性和一定的達(dá)到原子間的結(jié)合I。鋁一銅異種材料的時(shí),當(dāng)炸藥在機(jī)械特性,如熱導(dǎo)率高,電導(dǎo)率高,耐腐蝕能力強(qiáng),并具一端被引爆后,爆炸產(chǎn)物形成高壓脈沖載荷,直接作用有密度低、比強(qiáng)度高的特性,鋁的價(jià)格比銅要低很多,于鋁、銅異種材料,使其在幾微秒內(nèi)被加速到每秒數(shù)百為了節(jié)省生產(chǎn)成本,鋁在某些場(chǎng)合完全可以
4、全部或者米并由起始端開(kāi)始依次與進(jìn)行碰撞。由于鋁、銅異種部分代替銅,部分電氣產(chǎn)品的以鋁代替銅,成為當(dāng)前電材料以一定角度產(chǎn)生很大的碰撞壓力,這種壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)纜工業(yè)發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)。在以金屬鋁代替金屬銅的應(yīng)超過(guò)金屬的動(dòng)態(tài)屈服極限,因而在兩種金屬的結(jié)合區(qū)用中,鋁一銅的連接甚為關(guān)鍵。但是,要想得到高質(zhì)量產(chǎn)生高速的塑性變形,同時(shí)伴隨著熱效應(yīng)。此刻,鋁、的鋁一銅連接件,首先需要了解鋁一銅連接的困難以銅異種材料的內(nèi)表面形成兩股方向相反的金屬射流,及結(jié)合機(jī)理,從而對(duì)實(shí)際的生產(chǎn)起指導(dǎo)作用。目前,在一股是碰撞點(diǎn)前的自由射流向未結(jié)合的
5、空間高速?lài)婋娏ζ骷蜔峤粨Q器件的生產(chǎn)中衍生了鋁一銅異種金出,沖刷鋁、銅異種材料表面,使其露出新鮮的清潔面,屬的焊接技術(shù),用鋁代替銅不但可以降低生產(chǎn)成本、節(jié)為兩種金屬結(jié)合提供條件;另一股是碰撞點(diǎn)后的凸角約材料,而且也可以減輕工件的重量,是面向環(huán)境的產(chǎn)射流,它凝固于兩金屬板間,形成兩金屬的良好結(jié)合。品設(shè)計(jì)與制造技術(shù)。鋁一銅異種材料的爆炸焊工藝的焊接面積大,焊接速1鋁一銅異種材料焊接工藝特點(diǎn)度快,操作簡(jiǎn)單,它不需要昂貴的設(shè)備和十分熟練的技1.1鋁一銅異種材料的摩擦焊工藝術(shù),可以完成鋁一銅異種材料的板與板、板與管
6、、管與鋁一銅異種材料的摩擦焊接屬固相焊接,利用摩管、管與管板、管與棒,以及異型鋁、銅零件的焊接。擦熱加熱鋁、銅材料后頂壓焊件,這種方法焊接過(guò)程輸I.3鋁一銅異種材料的釬焊工藝入能量少,且焊前對(duì)表面清理要求低,在較低的溫度下鋁一銅異種材料的釬焊工藝包含有擴(kuò)散釬焊、電成焊接型,吸收氣體少等優(yōu)點(diǎn)[41。鋁一銅異種材料的摩阻釬焊和超聲波釬焊嘲。擴(kuò)散釬焊的優(yōu)點(diǎn)是接頭質(zhì)量擦焊接方法有慣性摩擦焊和攪拌摩擦焊,目前,人們研好,零件變形小,一次可完成多個(gè)接頭,可釬焊大面積究關(guān)注較多的是攪拌摩擦焊接。鋁一銅異種材料的攪接頭或
7、較為復(fù)雜的工件。電阻釬焊的優(yōu)點(diǎn)是加熱極拌摩擦焊接是將一個(gè)耐高溫硬質(zhì)材料制成的一定形狀快、生產(chǎn)率高。超聲波釬焊不需要釬劑,避免了釬劑帶的攪拌針旋轉(zhuǎn)深入到鋁、銅被焊接材料的邊緣處,通過(guò)來(lái)的腐蝕問(wèn)題,接頭的抗腐蝕能力得到提高。在實(shí)際攪拌頭的旋轉(zhuǎn),在鋁、銅異種材料的連接邊緣產(chǎn)生大量應(yīng)用中,直接釬焊鋁一銅異種材料時(shí)較為困難,因?yàn)榻鸬哪Σ翢?,從而在連接處產(chǎn)生金屬塑性軟化區(qū),該塑性屬鋁、銅在一定的成分下會(huì)生成CuA1等金屬化合物,收稿日期:2012-06—29基金項(xiàng)目:陜西理工學(xué)院科研基金項(xiàng)目(SLGKY12—07)作
8、者簡(jiǎn)介:楊宏(1966一),男,陜西乾縣人,工程師,本科,研究方向:材料N~2z5~1。E-mail:yhong321@163.corn.·6·第6期(總第130期)楊宏:鋁一銅異種材料焊接工藝及其質(zhì)量評(píng)價(jià)2012年l2月間化合物,CuA1等質(zhì)地硬脆。一般工藝條件下直接釬來(lái)評(píng)價(jià)方法鋁與銅異種金屬?gòu)?fù)合界面結(jié)合力的強(qiáng)弱,焊鋁、銅材料時(shí),要將脆性化合物的尺寸變得很小難度通過(guò)側(cè)彎曲性能來(lái)評(píng)價(jià)鋁與銅異種金屬?gòu)?fù)合界面承受很大,所以這些金屬