一種銅管和鋁管的摩擦焊接工藝的製作方法

2023-04-23 14:19:01 1

本發明涉及焊接領域，具體為一種銅管和鋁管的摩擦焊接工藝。

背景技術：

異種金屬連接結構具有兩種材料綜合的優良性能，在國防和國民生產領域得到了廣泛的應用，且應用前景不斷擴大。如，銅具有極好的導電性、導熱性，但是由於銅的價格比較昂貴，給電氣工程領域的相關企業帶來巨大的成本壓力。鋁及鋁合金同樣具有優異的物理特性和機械特性。

為了節省生產成本，部分電氣產品或部件用鋁或銅鋁焊接件代替銅，成為當前電器、電力工業發展的一個趨勢。但是，由於兩種材料的熔點相差近400℃，互溶性十分有限，常規熔焊過程中，接頭中 Cu 的質量分數一般都在 30% 左右，不可避免地產生鋁銅脆性金屬間化合物，嚴重影響接頭強度。因此不易採用傳統的熔焊方法進行焊接。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種可實現銅管和鋁管優質高效的摩擦焊接工藝。

實現上述目的的技術方案是：一種銅管和鋁管的摩擦焊接工藝，其特徵在於： a、下銅管坯料和鋁管坯料； b、對銅管坯料和鋁管坯料的焊接端面進行切削加工； c、將鋁管坯料安裝到一個移動夾具中；將銅管坯料安裝到一個轉動夾具中，並使銅管坯料和鋁管坯料位於同一軸線上； d、啟動轉動夾具，帶動銅管坯料旋轉，同時驅動移動夾具帶動鋁管坯料向轉動夾具方向移動，並使銅管坯料和鋁管坯料的焊接端面相互摩擦； e、當銅管坯料和鋁管坯料的焊接端面摩擦時間達到1.9—2.5S後，轉動夾具立即停車，銅管坯料立即停止轉動，銅管坯料和鋁管坯料的結合面形成焊接接頭； f、通過控制移動動夾具對所述焊接接頭進行頂鍛處理，該頂鍛處理的頂鍛壓力控制在4.0-4.5MPa；g、頂鍛處理結束後，開啟滑動夾具與移動夾具取出成品。

優選地，步驟d中的銅管坯料和鋁管坯料的摩擦壓力為2.5—2.8 MPa。

本發明的工藝簡單，能夠實現銅管和鋁管的摩擦焊接，使焊接的強度和壽命達到規定的要求，密封性好、導電性優於鋁，並能實現批量、高效生產。

具體實施方式

一種銅管和鋁管的摩擦焊接工藝，包括如下工藝步驟：

a、下銅管坯料和鋁管坯料；

b、對銅管坯料和鋁管坯料的焊接端面進行切削加工；

c、將鋁管坯料安裝到一個移動夾具中；將銅管坯料安裝到一個轉動夾具中，並使銅管坯料和鋁管坯料位於同一軸線上；

d、啟動轉動夾具，帶動銅管坯料旋轉，同時驅動移動夾具帶動鋁管坯料向轉動夾具方向移動，並使銅管坯料和鋁管坯料的焊接端面相互摩擦，摩擦壓力為2.5—2.8 MPa；

e、當銅管坯料和鋁管坯料的焊接端面摩擦時間達到1.9—2.5S後，轉動夾具立即停車，銅管坯料立即停止轉動，銅管坯料和鋁管坯料的結合面形成焊接接頭；

f、通過控制移動動夾具對所述焊接接頭進行頂鍛處理，該頂鍛處理的頂鍛壓力控制在4.0-4.5MPa；

g、頂鍛處理結束後，開啟滑動夾具與移動夾具取出成品。