1. Visió general
El motiu de la soldadura de coure i alumini és reduir costos i reduir el pes, perquè la densitat de l'alumini és d'aproximadament 1/3 de la del coure i el preu és d'aproximadament 1/5 de la del coure, de manera que s'utilitza alumini en lloc del coure. en moltes ocasions, especialment és la indústria elèctrica, i també ha aparegut la soldadura de coure-alumini.
Tanmateix, la superfície del coure i l'alumini és molt fàcil d'oxidar, especialment la pel·lícula d'òxid d'alumini és molt ferma, resistent a altes temperatures (punt de fusió fins a 2050 graus C) i té una gran resistència. Si la màquina està connectada, el contacte de contacte és inestable durant el funcionament elèctric i sovint es produeix fum. , fenomen d'explosió, fàcil de causar greus conseqüències com el foc.
En general, la soldadura de coure-alumini pot ser soldadura per fusió, soldadura per pressió i soldadura.
2, les dificultats de la soldadura de coure-alumini
1. La soldadura de coure i alumini pertany a la soldadura de metalls diferents (no fèrrics), que és molt més difícil que la soldadura de coure-coure i alumini-alumini.
2. Tant el coure com l'alumini s'oxiden fàcilment, i durant el procés de soldadura es formen òxids d'alt punt de fusió, cosa que dificulta que el metall de soldadura es fusioni completament, cosa que comporta dificultats per a la soldadura.
3. La junta soldada de coure i alumini és fràgil i propensa a esquerdes. Durant la soldadura per fusió de coure i alumini, l'eutèctic com el CuAl2 es forma fàcilment a la soldadura prop del costat del coure, que es distribueix prop del límit del gra i és propens a esquerdes intergranulars. .
4. El punt de fusió del coure i l'alumini és molt diferent. En la soldadura per fusió, el coure es manté sòlid quan l'alumini es fon. Quan el coure es fon, l'alumini s'ha fos molt, la qual cosa augmenta la dificultat de la soldadura.
5. La costura de soldadura és propensa a la porositat. A causa de la bona conductivitat tèrmica del coure i l'alumini, el metall de la piscina fosa cristal·litza ràpidament durant la soldadura i el gas de reacció metal·lúrgica a alta temperatura no té temps d'escapar, de manera que es generen porus.
3. Introducció del mètode de soldadura de coure i alumini
1). Soldadura TIG
① Preparació abans de soldar: a Netegeu la superfície de les soldadures de coure i alumini. b. Bisellar les peces soldades i determinar la forma de la ranura segons el principi d'augmentar l'àrea de soldadura del costat de coure i el contingut de coure a la soldadura tant com sigui possible. En general, s'utilitza una ranura en forma d'U i el costat d'alumini pot no estar ranurat. Els materials de soldadura c són Ag65Cu20Zn15, Q203, ER4043. d Un conjunt de màquina de soldadura WES315 i equips d'oxigen-acetilè.
② Operació de soldadura: a. Muntar i fixar les soldadures de coure i alumini per evitar la deformació i el desplaçament durant l'escalfament i la soldadura. b Primer soldeu una capa de soldadura de plata alta (aproximadament 1 mm) al costat de coure amb flama d'oxigen-acetilè.
c Utilitzeu filferro de soldadura d'alumini-silici per a la soldadura per arc d'argó mentre està calent; durant el procés de soldadura, el centre de l'arc de tungstè es desvia cap al costat de la soldadura d'alumini (això és diferent de l'arc d'argó de tungstè directe de coure i alumini!);
La ideologia guia del seu procés de soldadura: una és minimitzar el contingut de coure a la soldadura, i l'altra és intentar soldar pel costat del coure i soldar pel costat de l'alumini.
d L'angle d'inclinació entre la torxa de soldadura i la peça sol ser de 75 ~ 85º, 90º quan s'inicia l'arc i, a continuació, es manté l'angle d'inclinació normal (esbiaixat al costat d'alumini).
e La longitud de l'arc de tungstè és generalment d'uns 5 mm, i com més prima és la soldadura, més curta serà la longitud de l'arc.
f Col·loqueu el filferro de soldadura d'alumini ple a la vora de la piscina fosa i l'angle entre la peça de soldadura i la soldadura sigui inferior a 15º. L'extrem del cable no ha d'estar en contacte amb la piscina fosa, però sempre ha d'estar dins del rang de protecció d'argó. No aixequeu el cable de soldadura d'alumini molt alt o amb un angle d'inclinació. massa gran.
g El cable de soldadura d'alumini de farciment s'ha de preescalfar al costat de l'arc i, a continuació, introduir-lo al centre de l'arc per fusionar-se amb la matriu per evitar grans seccions del cable de soldadura d'alumini.
h Si l'elèctrode de tungstè s'enganxa a la soldadura, no us precipiteu a aixecar la torxa de soldadura en aquest moment, primer heu de deixar anar l'interruptor de control i, a continuació, agitar suaument la torxa de soldadura per separar l'elèctrode de tungstè de la soldadura, en cas contrari, el tungstè l'elèctrode es trencarà fàcilment.
i Quan hi ha defectes com ara cràters, esquerdes i col·lapses al final del capçal de soldadura d'argó, la quantitat d'ompliment del cable de soldadura s'hauria d'augmentar adequadament al final del capçal de soldadura d'argó i la tecnologia de soldadura d'argó s'hauria de millorar en temps de pau.
③ Triturar segons els requisits tècnics després de la soldadura.
2). Soldadura per arc submergit
① Generalment, el costat de coure està bisellat (generalment en forma d'U) i el costat d'alumini no està bisellat.
② Durant la soldadura per arc submergit, l'arc ha d'apuntar cap al costat d'alumini i la distància de compensació òptima és de 5 ~ 7 mm.
③ Elements com ara Si, Zn, Ag, Sn s'han d'afegir adequadament a la soldadura.
④Exemple de paràmetres de soldadura: el gruix de la placa de coure i alumini és d'1 0 mm; quan el diàmetre recte de soldadura d'alumini és de ø2,5 i el material és SAl2, el corrent de soldadura és de 400 ~ 420 A, la tensió de soldadura és de 38 ~ 39 V i la velocitat de soldadura és de 0,58 cm/s.
3). Soldadura electrònica ràpida
Per evitar la soldadura directa per feix d'electrons, la fase θ de l'estructura eutèctica CuAl2 es forma a la junta després de la soldadura i s'afegeix una gran quantitat de fases i η per fer que el metall de soldadura sigui dur i trencadís. Normalment s'utilitza Ag com a capa intermèdia d'aliatge. Es forma una solució sòlida soluble mútuament, de manera que s'obté una bona unió soldant amb un gruix d'uns 1 mm d'Ag com a capa intermèdia.
4). Soldadura a tope per flaix de coure i alumini
① Preparació prèvia a la soldadura: a. El processament de les soldadures de coure-alumini ha de ser precís i de forma recta. b Netegeu la brutícia i els òxids de la superfície. c. Tractament de recuit de peces de soldadura de coure i alumini (peces de coure a 600 ~ 650 graus, conservació de la calor durant 40 ~ 60 minuts, refredament en aigua. Peces d'alumini a 400 ~ 450 graus, conservació de la calor durant 40 ~ 60 minuts, refrigeració per aire) per reduir la duresa, augmentar la plasticitat i millorar la qualitat de les juntes soldades.
② La soldadura a tope flash pot extreure compostos intermetàl·lics trencadissos fora de la junta, provocant una gran deformació plàstica de la superfície de contacte i obtenint una millor unió, que és un dels mètodes importants de soldadura de coure-alumini.
③Exemple de selecció de paràmetres de la màquina de soldadura a tope de flaix (utilitzant el tipus LQ{{{0}}): superfície de soldadura a tope de peces de soldadura de coure i alumini 6×60mm²; longitud d'extensió Cu29mm, Al17mm; pressió de l'aparell 0,44MPa; pressió de canvi 0,29 MPa; temps de tret 4,1 s; viu el temps molest 1/50s; angle de la lleva 270º.
5). Soldadura per fricció
① Soldadura per fricció a baixa temperatura (métode de soldadura per fricció corrent principal):
a És controlar la temperatura de la superfície de fricció per sota de la temperatura del punt eutèctic coure-alumini de 548 graus, és a dir, completar la soldadura per fricció coure-alumini dins del rang de temperatura de 460 ~ 480 graus. Aquest rang de temperatura és el millor, i es pot obtenir una soldadura satisfactòria de coure-alumini. connector. Pertany a la soldadura per pressió semiescalfada, i la pressió de canvi requerida per unitat d'àrea és menor que la de la soldadura per pressió en fred, però més gran que la de la soldadura a tope.
b Exemple de selecció de paràmetres tècnics de soldadura per fricció a baixa temperatura: diàmetre de soldadura de coure i alumini ø10; velocitat 450r/min; temps de fricció 6s; pressió de canvi 392MPa; temps de manteniment 2s; 12,6 cm/min; prepressió de pre-soldadura 490 ~ 588N; pressió de fricció 166 ~ 196MPa.
② Soldadura per fricció a alta temperatura: a durant la soldadura per fricció a alta temperatura, la velocitat lineal de rotació pot arribar a 0,58 m/s, i la temperatura de la superfície de contacte pot arribar al punt de fusió de l'alumini (660 graus), que supera completament la temperatura de l'eutèctic coure-alumini (548 graus). A aquesta temperatura, els àtoms de coure i d'alumini experimenten una reacció de difusió entre si, que pot formar una bona unió soldada.
b Preparació abans de soldar: processar la cara de l'extrem de coure en un angle cònic de 90º; soldadures de coure i alumini al foc; netejar després del recuit.
c. Exemple de selecció de paràmetres tècnics de soldadura per fricció a alta temperatura: diàmetre de la soldadura de coure-alumini ø10mm; velocitat de rotació r/min; velocitat lineal de l'anell exterior 0,71 m/s; suporta la pressió de fricció 147MPa; angle de l'eix de coure 60º.
6). Soldadura per pressió en fred
L'essència de la soldadura a pressió en fred és utilitzar la peça a soldar a temperatura ambient per produir deformació plàstica, extruir la pel·lícula d'òxid a la superfície de contacte de la peça fora de la soldadura, de manera que els àtoms metàl·lics entre les interfícies arribin a la distància de l'atracció interatòmica, acompanyada de difusió interatòmica, crea un fort vincle entre els àtoms. Indicat principalment per a la soldadura de coure i alumini de seccions petites i mitjanes.
① Soldadura a tope de coure i alumini:
La soldadura de premsa en fred a tope es realitza a temperatura ambient sense cap font de calefacció externa, l'estructura metàl·lica no pateix recristal·lització ni recuit suavitzant, la resistència de la unió no és inferior a la del metall base i l'àrea de la secció transversal de l'articulació a tope es troba en el rang d'1 ~ 1000 mm². Transformadors, cables aeri, etc.
b. Exemple de selecció de paràmetres tècnics per a la soldadura per premsada en fred de coure-alumini: recuit abans de soldar; diàmetre recte de soldadura de coure-alumini ø10mm; longitud que sobresurt de cada soldadura: coure 10 mm, alumini 10 mm; forja molesta 3 vegades; pressió de canvi 333MPa.
②La soldadura per volta de coure i alumini:
a) Soldadura per premsa en fred en forma de placa-placa, filferro, filferro-placa, làmina-filferro, làmina-placa, etc. de materials plàstics de coure i alumini, la millor forma d'unió és la junta solapada. La soldadura per punts freds es pot realitzar de manera similar a la soldadura per punts per resistència.
La forma del penetrador de la junta de soldadura és circular: d=(1~2)δ; rectangle: a=(1~2)δ, b=5~6a.
En la soldadura multipunt, la distribució ha de ser esglaonada i la distància entre els centres dels punts de soldadura ha de ser superior a 2d.
b. Exemple de selecció de paràmetres tècnics per a la soldadura a pressió en fred de connexió de torre de coure i alumini: mida de la soldadura 40×4mm²; longitud de la volta 70 mm; nombre de juntes de soldadura 6; diàmetre del punt de pressió Al ø7, Cu ø8; longitud total del penetrador Al 30mm, Cu 55mm; La distància central del punt és de 10 mm; la pressió és de 235 MPa.
7). Soldadura d'emmagatzematge d'energia de condensadors
① La soldadura d'emmagatzematge d'energia capacitiva és una forma especial de soldadura per resistència, que pertany a la soldadura en fase sòlida. L'essència de la soldadura d'emmagatzematge d'energia és emmagatzemar energia d'una forma determinada per endavant, i després alliberar-la a través de la soldadura en molt poc temps, generant a l'instant una gran quantitat d'energia tèrmica a la unió i, al mateix temps, formant una soldadura. unió sota extrusió ràpida. La conductivitat elèctrica i la conductivitat tèrmica del coure i l'alumini són molt bones, i s'ha d'adoptar una forta especificació d'alt corrent i curt temps durant la soldadura. La soldadura d'emmagatzematge d'energia del condensador és especialment adequada per soldar filferros de coure i alumini de secció petita. Actualment és un mètode ideal per soldar filferros de coure i alumini, però els seus paràmetres de procés es poden ajustar en un rang reduït, de manera que cal seguir estrictament els paràmetres del procés de soldadura abans de soldar. Produïu juntes de coure i alumini d'alta qualitat.
②Exemple de selecció dels paràmetres del procés de soldadura d'emmagatzematge d'energia del condensador per a cables prims de coure i alumini: diàmetre del filferro Alø1.81, Cuø1.56; capacitat 8000uF; tensió de soldadura 190 ~ 210V; longitud d'extensió Al2.5mm, Cu2.0mm; pressió de canvi 608MPa; Força de tancament 2650N; Relació del transformador 60:1.
8). Soldadura per difusió al buit
①La soldadura per difusió al buit s'utilitza principalment per fabricar juntes de coure-alumini d'equips de refrigeració i equips d'alimentació. Els seus paràmetres de procés es controlen molt estrictament i la seva qualitat és més estable que la soldadura per fusió, la soldadura forta i la soldadura a tope.
② Abans de soldar, la superfície de la soldadura de coure-alumini s'ha d'afegir estrictament, esmolar, tornar a polir i netejar, de manera que la regla sigui llisa i lliure d'impureses. Les plaques de coure i alumini s'apilen i es posen a la cambra de buit. Els factors que afecten la soldadura per difusió al buit de coure i alumini són: temperatura d'escalfament; pressió de soldadura; temps de retenció; grau de buit; qualitat superficial de les peces de soldadura, etc.
③Exemple de selecció de paràmetres tècnics de soldadura per difusió al buit de coure i alumini: quan es realitza la soldadura per difusió al buit de coure i aliatge d'alumini dur ZAl2 amb un gruix de 0.2~0.5mm, l'escalfament la temperatura és de 480 ~ 500 graus; el temps de retenció és de 10 minuts; la pressió és de 4,9 ~ 9,8 MPa; el grau de buit 1,33×10－²~1×10－³Pa.
9). Soldadura
① Soldadura a mitja i baixa temperatura
Una soldadura Scratch: trieu HL501 (Zn58Sn40Cu2), l'especificació comercial general és de barra fosa de 5 × 20 × 350 mm³, el mètode de soldadura és molt senzill, la soldadura de coure-alumini s'escalfa a uns 300 graus, sense cap flux, intenteu raspar el soldadura, si la soldadura no es fon, continueu escalfant fins que la soldadura ompli la costura després de raspar.
BM51+M51-F: la temperatura de soldadura d'aquest tipus de soldadura i flux és molt baixa a 179 graus. La soldadura no es pot escalfar directament durant la soldadura. La soldadura de coure-alumini s'ha d'escalfar i la calor de la soldadura s'utilitza per fondre la soldadura. Hi ha eines de calefacció disponibles. : Soldador elèctric, pistola d'aire calent, pistola de gas liquat, torxa de querosè, torxa de gasolina, torxa d'oxigen-acetilè, etc.
Soldadura per immersió C: soldadura de metall de farciment (Zn96 ~ 98% Pb2 ~ 4%), el flux és de colofonia (C20H30O2) i essència d'aspersió anhidra (proporció superior a 1), mètode de soldadura: junta de coure-alumini recoberta amb una solució d'alcohol de colofonia. material de soldadura a uns 440 graus per a la soldadura.
D WE CuAl-Q303: aquest material de soldadura és un filferro de soldadura de coure-alumini amb nucli de flux. La temperatura de soldadura és d'uns 400 graus. Té la seva pròpia pols de soldadura i un flux orgànic no corrosiu. La pols de soldadura es fon amb el revestiment metàl·lic i trencarà ràpidament el metall de coure i alumini. La pel·lícula d'òxid superficial i la tensió superficial del metall poden evitar la reoxidació. La superfície metàl·lica està mullada per la pols de soldadura, de manera que la soldadura pot omplir tota la costura de soldadura mitjançant l'acció capil·lar. El funcionament és senzill i, en general, no és necessari netejar després de soldar. .
E Introducció d'altres materials de soldadura: WE53+WE53-F és un fil de soldadura de nucli sòlid amb flux i la temperatura de soldadura és d'uns 400 graus; XR-FC22, XR-FC0215, ER15, E9802, FR301, etc. són cables de soldadura amb nucli de flux, que són més còmodes d'utilitzar.
②, soldadura al buit d'alta temperatura
una soldadura: AlSi12
b Preparació abans de soldar: premeu el metall d'aportació de soldadura filamentosa en una làmina de 0,5 ~ 1 mm de gruix; netejar el coure, les peces de soldadura d'alumini i els metalls d'aportació.
Muntatge C: Utilitzeu una placa d'acer inoxidable per muntar i subjectar en l'ordre d'alumini-soldadura-coure i col·loqueu-les en capes.
Soldadura del forn D: començar a aspirar després d'entrar al forn; quan el grau de buit arribi a 10-²Pa, engegueu el dispositiu de calefacció; la velocitat d'escalfament és de 10 ~ 20 graus / min, mantingueu-la a 150 graus durant 5 minuts, 350 graus i 540 graus durant 5 minuts cadascuna, a continuació, escalfeu contínuament fins a 624 graus, mantingueu la temperatura durant 6 minuts i després es refredi; refredar fins a menys de 600 graus, apagar el dispositiu de calefacció, refredar per sota de 450 graus, omplir de nitrogen per accelerar la velocitat de refrigeració i, a continuació, obrir la porta del forn després de refredar-se per sota dels 100 graus.
10). Altres mètodes de soldadura
A més dels mètodes de soldadura anteriors de coure i alumini, també es pot utilitzar soldadura explosiva, soldadura per ultrasons, etc.
