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铜铝焊接即是把铜质材料和铝质材料通过焊接工艺接成一体。
铜和铝都具有良好的导电性,铝的密度是铜的1/3。铝与铜形成连接件可以降低成本,减轻机械构件的质量以及发挥各自的优点但铝表面极易氧化,所形成的氧化膜十分牢
同.且电阻性很大,采用机械连接是不可靠的。因此在实际生产中广泛应用焊接方法来实现连接,以提高铜和铝的综合性能。
在工业领域中,铝与铜都是良好的导电材料。由于铝比铜的密度小(铝的密度仅为铜的1/3),价格便宜、资源丰富,因此在很多情况下可以代替铜使用,这样不仅能降低成
本、减轻产品质量,还能合理利用资源。但铝的电阻率比铜大60%,因此铝的导电性比铜差,且其强度较低,因此以铝代铜又有一定的缺点。为了充分利用铜与铝各自的优异
性能,通常需要将铜与铝连接在一起,制成铜与铝的复合结构,以便在海洋、石油、化工、电子等领域得到广泛的应用。在实际生产中广泛采用钎焊、扩散焊、压力焊等实现
它们的连接。
1、传统上常用挂锡和熔锡的方法焊接铜铝,这种方法成型不好,没有很好的强度,由于锡的熔点低又不能焊接在高温工作下的工件,所以此种工艺只适合低温条件下的小
工件上使用(只适用于多股铜线和小规格铝漆包线的焊接),很难应用到其它产品的生产中。
2、用熔化焊、摩擦焊、冷压焊、爆炸焊、电子束焊、超声波焊等焊接方法焊接铜铝,焊接出来的接头脆性大,易产生裂纹且焊缝易产生气孔,焊接起来的工件难免出现断
裂,出现断裂后就可能使导电体断路、使管道泄露,所以往往达不到实际生产中要求的效果。
3、用钎焊(通常用火焰钎焊、炉中钎焊和高频钎焊等)把铜和铝焊接在一起,通过钎焊工艺把钎料作为中间介质把铜和铝焊接在一起(实际上是发生冶金反应,钎料通过
毛细作用渗入铜材和铝材分子结构中),焊接后接头成型较好,抗拉抗剪性能及导电性耐腐蚀性好,是目前常用的铜铝焊接方法,市场上能用于铜铝焊接的钎料有铜铝焊丝、
铜铝焊膏等。
铜排和铝排焊接
焊接前彻底清除母材上的油污、污垢、绝缘层等;焊接时先加温母材,先加热厚件,后加热薄件;先加热铜件,后加热铝件;来回移动焊枪均匀加热焊接部位,焊件温度
达到450-500°C时,将焊丝加入焊接部位,让焊丝均匀熔化流入焊缝中(不可用火焰直接对准焊丝加热、焊丝主要靠母材的温度溶化)。再用火焰微微扫一下焊接部位,保证
焊接部位钎料铺展定位,移开焊枪并让其自然冷却,即可完成焊接。
铜铝焊接方法一的运用
焊接材料:WE-ALCU-Q303
使用工具及气体:第三代WE53专用液化气多孔喷枪
焊接原理:自带钎粉为有机无腐蚀性钎剂,钎粉随金属包层熔融会速度破除金属表面氧化膜和金属表面张力,并能防止重新氧化,经过钎粉浸润金属表面,使得钎料能通过
毛细作用而形成钎焊焊缝。
焊接方法:
1)清洁被焊金属焊接部油污,污垢,绝缘层,让其露出金属光泽。
2)工装好所需焊接件,一般推荐所需焊部位间隙为0.05-0.1mm,用气焊枪(氧乙炔热源),最好是用第三代WE53专用多孔喷枪,单独烧液化气的那种,这样会喷出较宽的火焰带,火焰比较柔和,从而能对部件进行更加均匀的加热)均匀加热被焊母材,待母材温度均匀上升到300度左右时,主要热源集中加热预先设计好的焊接处,同时扫射加热被焊母材。加热顺序是先厚件后薄件,先铜件后铝件。
3)待焊接处焊接温度达到400度左右时,以一定的焊接角度填充焊接焊缝处(角度以熔融焊丝充分熔敷于焊接部为宜),母材的温度一定要达到400度。待焊接部位的钎料在焊接处形成均匀焊缝时,移开焊枪,自然冷却,整个焊接过程完成,此过程中不尽量不要烧ALCU-Q303,因为这个不同于传统的焊丝,这个的原理是靠母材的热传导熔融ALCU-Q303成型的,可以用火焰的末端稍微燎一下焊丝助熔,但是千万不要用火直接烧焊丝。
铜铝焊接方法二的运用
焊接材料:M51+M51-F,低温铜铝焊接。
使用工具及气体:电烙铁,热风枪,第三代WE53专用液化气多孔喷枪,回流炉,隧道炉
焊接原理:完全靠母材的热传导熔融焊丝成型。
焊接方法:
1)清洁母材表面,并且在焊接处涂抹少量M51-F焊剂。(M51-F焊剂起到破除表面氧化膜,清洁表面,增强熔融焊丝的流动性)
2)用中型火焰预热样件直到焊剂呈淡黄,当微沸状时,表明温度已经达到工作温度179度左右(焊剂有指示温度和防氧化,增强薄层流动性),在加热母材的时候千万不要用火去烧焊剂,因为焊剂在火焰的烧灼下会发黑失去破除铝金属表面的张力的作用,所以千万要注意温度不要烧得特别高,当发现焊接有些发干或者发黑的时候可以用M51的焊丝沾一些M51-F重新涂在焊接处起到焊接辅助的作用。
3)焊敷万能51合金,融化焊丝在M51-F的作用下呈现流动性,在被焊处造成局部温度差以后,熔融M51金属会朝着温度高处流动,所以可以根据此特性造成温度差来达到单面焊双面成型的漂亮焊缝,该金属流过连接处,形成光滑整齐的连接。
适合大面积的铜铝排、箔和大直径的铜铝管的焊接,焊接前彻底清除母材的油污、污垢、绝缘层等,可用毛刷等在焊接部位均匀地涂上铜铝焊膏,合上铜铝母材,保持焊
件的平整,应用适当的夹具固定,用火焰先加热厚件,后加热薄件;先加热铜件,后加热铝件,保证焊件均匀加热。加热时从焊缝处可看到钎焊膏先由膏状变成白色固体,继
续加热,当固体变成液态时,钎剂膏达到活性温度,及时添加钎焊丝到焊缝中,当焊缝中流满钎料时,再用火焰微微扫一下焊接部位,使留的钎剂能从焊缝中排出,避免夹
渣。移开焊枪,待工件自然冷却,即可完成焊接。
铜与铝的焊接主要存在以下问题:
(1)铝、铜易被氧化。
(2)铝-铜接头脆性大,易产生裂纹。
(3)对气孔十分敏感。
铜与铝的焊接可以采用压焊、熔焊和钎焊,目前主要是用压焊。熔焊的主要困难是铝和铜的熔点相差很大。
熔焊时,应以铝为主组成焊缝,铜的含量应控制在12%-13%以下,否则在晶界上形成固溶体和CuAl2的脆性共晶体,使接头的强度和塑性降低。焊接时,电弧中心要偏向铜板
一侧。线能量比焊同种铝时为大,但比焊同种铜时为小。
用钎焊-熔焊能获得良好接头。焊前在铜的待焊面上用钎料(如银50%,铜15.5%,锌16.5%,镉15%)钎焊一层约1mm厚的金属层,然后与铝合金进行氩弧焊,用加硅10%
的铝焊丝。
2024-09-28
2021-01-19
2021-01-19
2021-01-19