1.1.4  钎焊

铝铜钎焊主要存在2个问题:一是需使用腐蚀性强的钎剂去除铝表面的氧化膜,但钎剂残渣吸潮后形成电解液,构成强烈的腐蚀剂腐蚀接头; 二是铝\铜原子扩散较快, 容易在接头区形成易熔的脆性Al-CuAl2共晶,导致接头强度降低[10]。Al与Cu钎焊属异种金属的钎焊,关键取决于能否找到同时适用于二者的钎料及钎剂。铝钎焊的突出问题是钎料与母材间的电极电位差大,在使用过程中极易产生电化学腐蚀使接头的性能及寿命降低,与异种金属钎焊的接头尤其敏感。因此,要求钎料除了应与Al、Cu有良好的相互作用,而且电极电位应尽可能与Al的接近。Zn与Al和Cu均能与相互作用,而且电极电位与Al 接近,故可做钎料料的性能,可加入 Al,Sn,Cu及Ag等合金元素。稀土具有奇异的性能,适量添加到金属中可起提高多种性能的作用。铜真空钎焊的主要工艺参数包括钎焊加热温度、升温速度、保温时间和真空度。钎焊加热温度应适当高于钎料熔点而低于母材熔点,以减小液态钎料的表面张力,改善润湿和填缝能力,并使钎料与母材能充分相互作用,有利于提高铝铜接头强度。由于真空炉采用辐射方式加热,导致炉温和工件的温度并不完全一致,因此控制升温速度对铝铜钎焊接头的质量很重要。保温时间决定了铝铜钎焊接头的结合强度,保温时间过短,钎料未完全熔化,与母材的结合不充分,导致接头强度下降;保温时间过长, 钎料过度熔化,造成母材与钎料的过度反应(甚至是母材之间直接发生反应),而产生溶蚀 ,合理的保温时间应使钎料表面层微熔, 能与母材结合即可。 真空度是铝铜真空钎焊工艺中最重要也是最难控制的工艺参数。要得到高质量的铝铜钎焊接头,很大程度上取决于真空度的大小,实际生产中,若真空钎焊设备较长时间没有使用过,应让真空炉运行数小时后再使用,批量生产时,2次使用的时间间隔应该尽量短,这样可以保证真空炉内的真空度较快地达到要求[11]。论文网

1.1.5  爆炸焊

爆炸焊接已经较多的应用到铝/铜的焊接中,它的优点是铝、铜表面的氧化膜、油污、吸气等表面沾污可借助爆炸动力产生的快速、巨大的压力得以清除。爆炸焊时,管状焊件容易变形,连接管的内外都要进行加工修整。两零件的角度和彼此靠拢的速度只有在特定的范围内才能获得优质的接头。BehcetGulenc[12]等人研究了2mm厚铝/铜板的爆炸焊接.研究表明随着爆速的增加,接触面的强度提高,所得铝/铜接触面在弯曲实验中没有一例发生破坏,满足强度要求。     

1.1.6  压焊

铜与铝的塑性很好是采用压焊的有利条件。根据焊接时的温度不同,压焊可分为热压焊和冷压焊:室温下进行的压焊称为冷压焊,高于室温100~300℃的压焊称为热压焊。闪光对焊是铜与铝焊接的重要方法之一,属于热压焊,所需要的单位面积顶锻力较小,但闪光对焊所需的电功率很大,限制了可焊接最大截面的范围。铜与铝的冷压焊是在室温下利用压力使工件待焊部位产生塑性变形,将工件接触面上的氧化膜挤出焊缝之外,使界面间金属原子达到原子间引力的距离,伴随着原子的扩散,产生原子间结合的牢固接头。冷压焊适合与焊接中、小截面的铜铝预制接头[13]。

1.1.6  磁脉冲焊

磁脉冲焊是一种固态焊接方法,其连接机理介于爆炸焊和超声焊之间,焊接过程利用大电流脉冲放电,在导电工件中产生感应涡流,形成瞬间强磁脉冲力,使工件产生高速塑形流变,从而实现连接。其优点是加热温度不高,不会影响材料的组织和性能,焊接效率较高,并且能焊接不同尺寸的零件。

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