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铜铝焊接方法详解|焊接技术

目前,工程上大量采用的是单纯的铝散热器,由于铝的导热系数较低,大量的热量很难被迅速带走。而铜的导热系数较高,但铜散热器的重量较大,并且在恶劣环境下的三防(防潮、防霉、防盐雾)较难。 铜铝复合制作的散热器,较好地发挥了两种金属各自的优势,做到了优势互补,不但能使散热器耐腐蚀,产品重量轻寿命长,而且还提高了散热器其他方面的技术参数指标,此外,铜铝连接还有很多应用,具体为: 
 
1、制冷行业铜铝管的套接,中央空调铜与镀锌管,不锈钢管,铝管的异种焊接。 
2、变电行业的铜铝端子,铜铝引线,铜铝导电排的焊接。
3、电子电器工业的散热器管,电机,母线的焊接。
4、另用于生产生活中水龙头、耦合连接器、配套的螺母等等。
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。因为铜和铝都属易氧化金属,所以铜与铝的焊接一直是一个国际性的焊接难题。具体说,铜与铝焊接存在的问题 
 
a,铜、铝易被氧化:铜和铝都是极易被氧化的金属元素,在焊接过程中氧化十分激烈。生成的高熔点氧化物。在焊接中很难使焊缝达到完全熔合,这给铜与铝的焊接带来了很大的困难。
b.铜与铝的焊接接头脆性很大,易产生裂纹:铜与铝熔焊时,在靠近铜母材一侧的焊缝金属中,很容易形成Cu+Cu20共晶体,分布于晶界附近,使焊缝金属的脆性倾向增大,易于产生裂纹。由于填充材料以及Cu, Al母材的影响,也可能产生三元共晶组织,易产生晶间裂纹。
c.焊缝易产生气孔:铜与铝熔焊时,易产生气孔,主要是由于两种金属的导热性都比较大,焊接时熔池金属结晶快,高温时的冶金反应气体来不及逸出,进而产生气孔。气孔对焊接接头的强度以及耐蚀性能影响都很大。
 
目前,各种焊接方法在铜铝焊接中应用情况为: 
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。