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铝焊方法-冷压焊

 
冷压焊
冷压焊是变形焊的主要心事,在几十种焊接方法中,其焊接温度最低,焊接时的变形速度不会引起焊接头升温,也不发生界面两侧原子的相互扩散,不存在焊接热影响区、软化区,不产生脆性的金属间化合物。
经过焊接时严重变形的冷压焊接头的结合界面均呈现复杂的峰谷和犬牙交错的空间形貌,如图16-7所示。
冷压焊接头形貌
图16-7a是铝铜对接冷压焊接头侧向界面线的形态照片。可见犬牙交错特征。图17-b是铝铜对接冷压焊接头正向界面的空间形态照片,可见峰谷沟壑叠加的特征,表明其结合界面的面积比简单的几何面积而大,同时,由于冷压焊过程中的形变硬汉而使接头强化。因此在正常情况下,同种金属冷压焊接头的强度不低于母材;异种金属冷压焊接头的强度不低于软金属的强度。由于结合界面大,故接头的导电性、耐腐蚀性能优良。
冷压焊的搭接厚度或对接断面受焊机吨位的限制而不能过大,焊件硬度收模具材质的限制而不能过高,因此冷压焊主要适用于硬度不高、延性很好的材料如铝及铝合金的焊接,它们与其他材料的焊接,薄板、线材、棒材、管材的焊接。
影响冷压焊质量的因素有:
1.零件的表面状态。
零件的表面状态主要指表面的清洁度及粗糙度。
零件表面的油膜、水膜及其他有机杂质是冷压焊的天敌。在挤压过程中,它们会延展成微小的薄膜,不论焊件产生多大的塑性变形也无法将它们彻底挤出界面。这样的表面必须清理。
清理方法可用化学或物理清洗方法,但效果最好、效率最高的清理方法是用钢丝刷或钢丝轮进行清理。
冷压焊一般对焊件表面的粗糙度没有很高的要求。经过轧制、剪切或切削的表面均可用于冷压焊,带有微小沟槽的表面在挤压过程中有利于整个界面的切向唯一,有利于变形焊过程。塑性变形量小于20@的精密真空压焊时,表面粗糙度可较低。
2.塑性变形程度,实现冷压焊所需的最小塑性变形量称为“变形程度”,它是判断材料焊接性和控制焊接质量的关键参数。例如纯铝的变形程度值最小,说明其冷压焊的焊接性最好。
实际焊接时的变形量要大于该金属的标称变形程度值,但不宜过大,过大的变量量会增大冷作硬化效应,使韧度降低。3.焊接压力
压力是冷压焊过程中唯一的外加能量,通过模具传递到待焊部位,使金属产生塑性变形。
在冷压焊过程中,由于塑性变形导致硬化和模具对金属的拘束作用,单位压力会不断增大。对接冷压焊时,焊件随变形的进程而被镦粗,使焊件的名义断面积不断增大,从而在焊接末期所需的焊接压力比焊接初始时的焊接压力要显著增大。
冷压焊模具的结构尺寸对焊接压力的影响很大,这对冷压焊机的设计者至关重要。但对于使用者,只要冷压焊设备设计定型,其模具的结构尺寸即相应定型,使用者可根据冷压焊机的技术参数选择所需的焊接压力。
在冷压焊生产中,由于所需的塑性变形是由模具确定的,只要压力得以确保,焊件表面清洁,焊接质量即可获保证,与操作人员的作业技巧关系不大。

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