銅鋁焊接的方法

2023-05-27 19:13:06 1

專利名稱：：銅鋁焊接的方法
技術領域：
：本發明涉及一種焊接的方法，尤其是涉及一種銅鋁焊接的方法。
背景技術：
：銅鋁之間往往無法直接焊接，因為銅、鋁的熔點相差約40(TC，直接焊接會破壞鋁的晶相，導致鋁的脆性增加、延展性降低。一般的處理方式是在銅鋁之間加入第三種焊接金屬或合金，銅過第三種金屬或合金將銅鋁焊接在一起。如一種中國公開號為CN101074130的"鋁銅異種金屬焊接方法"，本發明涉及異種金屬焊接方法，具體涉及鋁銅異種金屬焊接方法。該方法將鋁金屬和銅金屬分別與過渡金屬兩端焊接，所述過渡金屬採用銀鎂鎳複合金屬，其成分重量百分比為Ag99.4%99.5%、Ni0.26%0.30%、Mg0.24%0.30%。本發明的方法能夠徹底杜絕焊縫內部原子間相互擴散形成脆性相，防止焊接時採用的過渡金屬隨時間推移而變脆失效，焊接所得鋁銅異種金屬滿足較高溫度、長期使用要求。再如一種中國公開號為CN1522820的"一種銅、鋁、不鏽鋼複合釺焊的方法"，包括如下步驟在銅與鋁之間設置一過渡層，所述過渡層為一不鏽鋼片，其厚度為0.10.5mm;將所需釺焊的銅、鋁、不鏽鋼工件清洗、除油後，在鋁件兩表面刷塗氟鋁酸鉀共晶釺劑、灑上鋁矽共晶釺料，置於不鏽鋼工件的被焊表面上；在過渡層不鏽鋼片的一面塗上氟硼酸鉀釺劑、灑上銅磷基釺料，將未塗釺劑、釺料的一面置於附有釺劑釺料的鋁件上，再蓋上銅片備焊；本發明由於採用了在銅與鋁之間設置一不鏽鋼片作為過渡釺焊層，使銅、鋁、不鏽鋼複合釺焊在工藝上形成了銅-不鏽鋼、不鏽鋼-鋁、鋁-不鏽鋼三個釺接面，從而克服了銅-鋁直接觸釺焊帶來的釺接面產生銅、鋁脆性化合物而導致焊接質量差的弊端、確保了產品的質量。這樣的工藝過於複雜，而且增加了生產成本。
發明內容本發明主要是解決現有技術存在的技術複雜，成本高，需要第三種金屬做連接才能完成銅鋁焊接等技術問題，提供一種操作簡單、成本低廉，焊接速度快，焊接牢固的銅鋁焊接的方法。本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的銅鋁焊接的方法，其步驟包括用加熱裝置同時對接觸的銅和鋁分別施加不同的溫度，對銅施加的溫度大於對鋁施加的溫度，加熱時間大於0.5秒，即可完成銅鋁焊接。利用溫度差焊接異種金屬，特別是焊接銅鋁或焊接銅鋁合金，一般的解決方法是採用第三種金屬做中間過渡層，並使用焊接料焊接。其工藝複雜，增加了成本。本領域技術人員認為採用調節溫度差焊接的難度要高於採用過渡層層焊接，不可實施。然而本發明的實踐證明，只要方法適當，採用調整溫度差焊接雖然的技術上難度高於採用過渡層焊接，但在操作上比採用過渡層焊接簡單、易於實施、更節省成本。上述銅鋁悍接的方法中，作為優選，對銅施加的溫度大於對鋁施加的溫度100500°C。利用溫度差焊接異種金屬，特別是焊接銅鋁或焊接銅鋁合金，在以往的資料中並沒提示，因為採用溫度差焊接對於加工精度、加工過程有一定難度。上述銅鋁焊接的方法中，作為優選，所述的對銅施加的溫度為600800°C，銅或銅合金的熔點為70(TC左右，如果焊接溫度過高，會導致晶粒粗大、延伸率急劇下降，嚴重影響材料的使用性能。上述銅鋁焊接的方法中，作為優選，所述的對鋁施加的溫度為300500°C，鋁或鋁合金的熔點在40(TC左右，如果焊接溫度過高，會導致晶粒粗大、延伸率急劇下降，嚴重影響材料的使用性能。上述銅鋁焊接的方法中，作為優選，所述的加熱時間為110秒。加溫時間過長，導致加溫面融化變形、晶格發生變化，損壞加工部件。上述銅鋁焊接的方法中，作為優選，所述的所述的銅為厚度小於15毫米的銅片，所述的鋁為厚度小於15毫米的鋁片。金屬合金導熱性強，一定的厚度可以傳到熱量，但是如果金屬厚度太厚會因為加溫時間過長，導致加溫面融化變形、晶格發生變化，損壞加工部件。並且上述的銅片鋁片還可以包括銅片鋁片製成的如銅管鋁管等各種形狀的部件。上述銅鋁焊接的方法中，作為優選，所述的所述的銅為純銅或含銅量大於80wtW的銅合金。銅合金包括鋁銅合金、錫銅合金、鎳銅合金、鎢銅合金、鋅銅合金等。上述銅鋁焊接的方法中，作為優選，所述的所述的鋁為純鋁或含鋁量大於80wt。A的鋁合金。鋁合金包括鋁錳合金、鋁銅合金、鋁銅鎂合金、鋁鋅鎂銅合金等。本發明具有以下優點不採用第三種金屬做過渡層，而直接對銅鋁進行加熱焊接。對於複雜形狀的部件能方便的焊接，並且連接均勻，焊接後延伸率高。具體實施例方式下面通過實施例，對本發明的技術方案作進一步具體的說明。實施例1:選取厚度為1毫米的鋁片和厚度為1毫米的銅片進行焊接，採用電加熱的方式將焊接鉗A溫度調整到400°C，採用電加熱的方式將焊接鉗B溫度調整到70(TC，焊接鉗A與鋁片接觸，焊接鉗B與銅片接觸，接觸後立刻推動焊接鉗A與焊接鉗B將鋁片與銅片疊加在一起，鋁片與銅片接觸3秒後，撤去焊接鉗A與焊接鉗B，銅片與鋁片牢固的焊接在一起。實施例2:選取厚度為3毫米的鋁片和厚度為5毫米的銅片進行焊接，焊接鉗A溫度調整到45(TC，焊接鉗B溫度調整到75(TC，焊接鉗A與鋁片接觸，焊接鉗B與銅片接觸，接觸後立刻推動焊接鉗A與焊接鉗B將鋁片與銅片疊加在一起，鋁片與銅片接觸4秒後，撤去焊接鉗A與焊接鉗B，銅片與鋁片牢固的焊接在一起。實施例3:選取厚度為7毫米的鋁片和厚度為8毫米的銅片進行焊接，焊接鉗A溫度調整到50(TC，焊接鉗B溫度調整到800°C，焊接鉗A與鋁片接觸，焊接鉗B與銅片接觸，接觸後立刻推動悍接鉗A與焊接鉗B將鋁片與銅片疊加在一起，鋁片與銅片接觸5秒後，撤去焊接鉗A與焊接鉗B，銅片與鋁片牢固的焊接在一起。實施例4:選取厚度為15毫米的鋁片和厚度為15毫米的銅片進行焊接，焊接鉗A溫度調整到30(TC，焊接鉗B溫度調整到600°C，焊接鉗A與鋁片接觸，焊接鉗B與銅片接觸，接觸後立刻推動焊接鉗A與焊接鉗B將鋁片與銅片疊加在一起，鋁片與銅片接觸10秒後，撤去焊接鉗A與焊接鉗B，銅片與鋁片牢固的焊接在一起。實施例5:選取厚度為1毫米的含鋁量為80wtW的鋁錳合金片和厚度為2毫米的銅片進行焊接，焊接鉗A溫度調整到430°C，焊接鉗B溫度調整到75(TC，焊接鉗A與鋁錳合金片接觸，焊接鉗B與銅片接觸，接觸後立刻推動焊接鉗A與焊接鉗B將鋁錳合金片與銅片疊加在一起，鋁錳合金片與銅片接觸2秒後，撤去焊接鉗A與焊接鉗B，銅片與鋁錳合金片牢固的焊接在一起。實施例6:選取厚度為2毫米的鋁片和厚度為1毫米的含銅量為80wtM的鎳銅合金片進行焊接，焊接鉗A溫度調整到41(TC，焊接鉗B溫度調整到760°C，焊接鉗A與鋁片接觸，焊接鉗B與鎳銅合金片接觸，接觸後立刻推動焊接鉗A與焊接鉗B將鋁片與鎳銅合金片疊加在一起，鋁片與鎳銅合金片接觸3.5秒後，撤去焊接鉗A與焊接鉗B，鎳銅合金片與鋁片牢固的焊接在一起。實施例7:選取厚度為1毫米的含鋁量為80wtM的鋁銅合金片和厚度為1毫米的含銅量為80^%的鋅銅合金片進行焊接，焊接鉗A溫度調整到35CTC，焊接鉗B溫度調整到65(TC，焊接鉗A與鋁銅合金片接觸，焊接鉗B與鋅銅合金片接觸，接觸後立刻推動焊接鉗A與焊接鉗B將鋁銅合金片與鋅銅合金片疊加在一起，鋁銅合金片與鋅銅合金片接觸4秒後，撤去焊接鉗A與焊接鉗B，鋅銅合金片與鋁銅合金片牢固的焊接在一起。實施例8:選取厚度為3毫米的含鋁量為90wtW的鋁銅合金片和厚度為3毫米的含銅量為90wtM的鋅銅合金片進行焊接，焊接鉗A溫度調整到38(TC，焊接鉗B溫度調整到68(TC，焊接鉗A與鋁銅合金片接觸，焊接鉗B與鋅銅合金片接觸，接觸後立刻推動焊接鉗A與焊接鉗B將鋁銅合金片與鋅銅合金片疊加在一起，鋁銅合金片與鋅銅合金片接觸5秒後，撤去焊接鉗A與焊接鉗B，鋅銅合金片與鋁銅合金片牢固的焊接在一起。實施例9:選取厚度為5毫米的含鋁量為95wtM含銅量為3wtW的的鋁銅鎂合金片和厚度為5毫米的含銅量為90wtW的錫銅合金片進行焊接，焊接鉗A溫度調整到48(TC，焊接鉗B溫度調整到790。C，焊接鉗A與鋁銅鎂合金片接觸，焊接鉗B與錫銅合金片接觸，接觸後立刻推動焊接鉗A與焊接鉗B將鋁銅鎂合金片與錫銅合金片疊加在一起，鋁銅鎂合金片與錫銅合金片接觸5秒後，撤去焊接鉗A與焊接鉗B，錫銅合金片與鋁銅鎂合金片牢固的焊接在一起。實施例10:選取厚度為5毫米的含鋁量為95wtM的鋁銅合金片和厚度為5毫米的含銅量為90機％的錫銅合金片進行焊接，焊接鉗A溫度調整到4S(TC，焊接鉗B溫度調整到79(TC，焊接鉗A與鋁銅合金片接觸，焊接鉗B與錫銅合金片接觸，接觸後立刻推動焊接鉗A與焊接鉗B將鋁銅合金片與錫銅合金片疊加在一起，鋁銅合金片與錫銅合金片接觸5秒後，撤去焊接鉗A與焊接鉗B，錫銅合金片與鋁銅合金片牢固的焊接在一起。實施例ll:選取厚度為3毫米的含鋁量為90wt6含銅量為5wtM含鋅量為3wtW的鋁鋅鎂銅合金片和厚度為3毫米的含銅量為95wtM的鎢銅合金片進行焊接，焊接鉗A溫度調整到500'C，焊接鉗B溫度調整到80(TC，焊接鉗A與鋁片接觸，焊接鉗B與銅片接觸，接觸後立刻推動焊接鉗A與焊接鉗B將鋁片與銅片疊加在一起，鋁片與銅片接觸6秒後，撤去焊接鉗A與焊接鉗B，銅片與鋁片牢固的焊接在一起。實施例12:選取厚度為15毫米的含鋁量為80wtM的鋁銅合金片和厚度為15毫米的含銅量為80w"^的銅鋁合金片進行焊接，焊接鉗A溫度調整到4CXTC，焊接鉗B溫度調整到70(TC，焊接鉗A與鋁銅合金片接觸，焊接鉗B與銅鋁合金片接觸，接觸後立刻推動焊接鉗A與焊接鉗B將鋁銅合金片與銅鋁合金片疊加在一起，鋁銅合金片與銅鋁合金片接觸10秒後，撤去焊接鉗A與焊接鉗B，鋁銅合金片與銅鋁合金片牢固的焊接在一起。實施例13:選取厚度為0.8毫米的含鋁量為90wtW的鋁銅合金片和厚度為0.8毫米的含銅量為90wtM的銅鋁合金片進行焊接，焊接鉗A溫度調整到45(TC，焊接鉗B溫度調整到75(TC,焊接鉗A與鋁銅合金片接觸，焊接鉗B與銅鋁合金片接觸，接觸後立刻推動焊接鉗A與焊接鉗B將鋁銅合金片與銅鋁合金片疊加在一起，鋁銅合金片與銅鋁合金片接觸0.5秒後，撤去焊接鉗A與焊接鉗B，鋁銅合金片與銅鋁合金片牢固的焊接在一起。對比實施例113:用本領域通用測試標準測試實施例113焊接後兩種金屬/合金之間的抗拉強度、延伸率。對比實施例1採用實施例1所焊接的部件作為測試對象，對比實施例2採用實施例2所焊接的部件作為測試對象，以此類推。測試所得的具體數據見表l。表1實施例113性能測試表tableseeoriginaldocumentpage10從對比實施例113可以看出，本發明的焊接方法得到的部件，其延伸率>25%,抗拉強度》120MPa。本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發明精神作舉例說明。本發明所屬
技術領域：
的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或採用類似的方式替代，但並不會偏離本發明的精神或者超越所附權利要求書所定義的範圍。權利要求1.一種銅鋁焊接的方法，其步驟包括用加熱裝置同時對接觸的銅和鋁分別施加不同的溫度，對銅施加的溫度大於對鋁施加的溫度，加熱時間大於0.5秒，即可完成銅鋁焊接。2.根據權利要求1所述的銅鋁焊接的方法，其特徵在於對銅施加的溫度大於對鋁施加的溫度ioo5oo°c。3.根據權利要求1所述的銅鋁焊接的方法，其特徵在於所述的對銅施加的溫度為600800°C。4.根據權利要求1所述的銅鋁焊接的方法，其特徵在於所述的對鋁施加的溫度為300500°C。5.根據權利要求1所述的銅鋁焊接的方法，其特徵在於所述的加熱時間為110秒。6.根據權利要求1或2或3或4或5所述的銅鋁焊接的方法，其特徵在於所述的銅為厚度小於15毫米的銅片，所述的鋁為厚度小於15毫米的鋁片。7.根據權利要求1或2或3或4或5所述的銅鋁焊接的方法，其特徵在於所述的銅為純銅或含銅量大於80wtW的銅合金。8.根據權利要求1或2或3或4或5所述的銅鋁焊接的方法，其特徵在於所述的鋁為純鋁或含鋁量大於80wtW的鋁合金。全文摘要本發明涉及一種焊接的方法，尤其是涉及一種銅鋁焊接的方法。本發明主要是解決現有技術存在的技術複雜，成本高，需要第三種金屬做連接才能完成銅鋁焊接等技術問題，提供一種操作簡單、成本低廉，焊接速度快，焊接牢固的銅鋁焊接的方法。本發明的述技術方案為銅鋁焊接的方法，其步驟包括用加熱裝置同時對接觸的銅和鋁分別施加不同的溫度，對銅施加的溫度大於對鋁施加的溫度，加熱時間大於0.5秒，即可完成銅鋁焊接。文檔編號B23K103/18GK101391347SQ200810059589公開日2009年3月25日申請日期2008年2月4日優先權日2008年2月4日發明者朱建娟,王伊娜,田思光,袁金慧,陳漢康,韓建文申請人:浙江康盛股份有限公司