图1-2 爆炸焊过程示意图
1—炸药 2—缓冲层 3—复板 4—基板 5—地面
vd—炸药的爆轰作用 vp—复板向基板的运动速度 vs—撞击点S的移动速度(焊接速度)
α—安装角 β—撞击角 γ—弯折角
2 铜铝闪光焊、摩擦焊和钎焊及其发展
闪光焊是指闪光对焊,是一种电阻焊方法,对焊分为电阻对焊和闪光对焊。对焊是指把两工件的端部对齐,然后利用焊接电流加热,再加压最后完成焊接的一种电阻焊方法,对焊分为电阻对焊和闪光对焊。使用对焊的场合很多,包括型材接长、闭合零件的拼口、异种金属对焊、部件组焊,由于对焊具有生产率高、质量可靠、容易实现自动化等优点,其应用范围十分广泛。电阻对焊可焊接截面在250mm2以下的金属型材,而闪光对焊则主要用于截面在1000mm2左右的闭合零件拼口;预热闪光焊和新发展的脉冲闪光焊可以焊接更大截面的金属。论文网
闪光焊生产效率高,可以得到质量良好的铜铝接头,并且接头能够承受400℃高温,在某些场合可以解决以铝代铜的关键问题[12],但是铜铝闪光焊接头也存在制造工艺复杂,使用性能差等缺点[13]。
摩擦焊是一种利用焊件相对摩擦运动产热,使接触面金属间相互扩散、塑性流动然后动态再结晶从而实现可靠连接的压力焊方法,摩擦焊分为传统摩擦焊和搅拌摩擦焊。摩擦焊具有高效、节能、无污染等优点,倍受制造业的重视[14]。近年来开发的搅拌摩擦焊在航空航天、海洋开发等技术领域以及石油化工、机械制造等产业部门应用十分广泛。
厚板搅拌摩擦搭接焊要形成良好成形的搭接接头比较困难,而薄板搅拌摩擦搭接焊则更容易实现铜铝搅拌摩擦搭接焊。孔洞类缺陷对于接头电阻率的影响非常明显,随着孔洞的尺寸增大,电阻率也会增大[15]。当铜铝结合情况相同时,随着Hook钩增大,电阻率减小。用搅拌摩擦焊焊接的铜铝对接接头的电阻率为纯铝电阻率的92。6%,焊核区域内的电阻率比纯铝母材的电阻率高[16]。
钎焊属于典型的固-液相连接。材料钎焊连接时,选用低于母材熔点的填充材料作为钎料将钎料和焊件一起加热到高于钎料熔点而低于母材熔点的温度,使钎料熔化并填满母材间隙,在钎料和母材的相互作用下冷却后形成牢固的接头。有时,钎焊也可以通过加热来提高接头质量。但是,铜铝异种金属的钎焊尚不能同时满足高强度、高抗腐蚀性、低成本和工艺简单等要求,现有的铜铝异种金属的钎焊工艺还有待于进一步的完善[17]。