铜铝焊接的方法

文档序号:3185024阅读:1493来源:国知局

专利名称::铜铝焊接的方法
技术领域
:本发明涉及一种焊接的方法,尤其是涉及一种铜铝焊接的方法。
背景技术
:铜铝之间往往无法直接焊接,因为铜、铝的熔点相差约40(TC,直接焊接会破坏铝的晶相,导致铝的脆性增加、延展性降低。一般的处理方式是在铜铝之间加入第三种焊接金属或合金,铜过第三种金属或合金将铜铝焊接在一起。如一种中国公开号为CN101074130的"铝铜异种金属焊接方法",本发明涉及异种金属焊接方法,具体涉及铝铜异种金属焊接方法。该方法将铝金属和铜金属分别与过渡金属两端焊接,所述过渡金属采用银镁镍复合金属,其成分重量百分比为Ag99.4%99.5%、Ni0.26%0.30%、Mg0.24%0.30%。本发明的方法能够彻底杜绝焊缝内部原子间相互扩散形成脆性相,防止焊接时采用的过渡金属随时间推移而变脆失效,焊接所得铝铜异种金属满足较高温度、长期使用要求。再如一种中国公开号为CN1522820的"一种铜、铝、不锈钢复合钎焊的方法",包括如下步骤在铜与铝之间设置一过渡层,所述过渡层为一不锈钢片,其厚度为0.10.5mm;将所需钎焊的铜、铝、不锈钢工件清洗、除油后,在铝件两表面刷涂氟铝酸钾共晶钎剂、洒上铝硅共晶钎料,置于不锈钢工件的被焊表面上;在过渡层不锈钢片的一面涂上氟硼酸钾钎剂、洒上铜磷基钎料,将未涂钎剂、钎料的一面置于附有钎剂钎料的铝件上,再盖上铜片备焊;本发明由于采用了在铜与铝之间设置一不锈钢片作为过渡钎焊层,使铜、铝、不锈钢复合钎焊在工艺上形成了铜-不锈钢、不锈钢-铝、铝-不锈钢三个钎接面,从而克服了铜-铝直接触钎焊带来的钎接面产生铜、铝脆性化合物而导致焊接质量差的弊端、确保了产品的质量。这样的工艺过于复杂,而且增加了生产成本。
发明内容本发明主要是解决现有技术存在的技术复杂,成本高,需要第三种金属做连接才能完成铜铝焊接等技术问题,提供一种操作简单、成本低廉,焊接速度快,焊接牢固的铜铝焊接的方法。本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的铜铝焊接的方法,其步骤包括用加热装置同时对接触的铜和铝分别施加不同的温度,对铜施加的温度大于对铝施加的温度,加热时间大于0.5秒,即可完成铜铝焊接。利用温度差焊接异种金属,特别是焊接铜铝或焊接铜铝合金,一般的解决方法是采用第三种金属做中间过渡层,并使用焊接料焊接。其工艺复杂,增加了成本。本领域技术人员认为采用调节温度差焊接的难度要高于采用过渡层层焊接,不可实施。然而本发明的实践证明,只要方法适当,采用调整温度差焊接虽然的技术上难度高于采用过渡层焊接,但在操作上比采用过渡层焊接简单、易于实施、更节省成本。上述铜铝悍接的方法中,作为优选,对铜施加的温度大于对铝施加的温度100500°C。利用温度差焊接异种金属,特别是焊接铜铝或焊接铜铝合金,在以往的资料中并没提示,因为采用温度差焊接对于加工精度、加工过程有一定难度。上述铜铝焊接的方法中,作为优选,所述的对铜施加的温度为600800°C,铜或铜合金的熔点为70(TC左右,如果焊接温度过高,会导致晶粒粗大、延伸率急剧下降,严重影响材料的使用性能。上述铜铝焊接的方法中,作为优选,所述的对铝施加的温度为300500°C,铝或铝合金的熔点在40(TC左右,如果焊接温度过高,会导致晶粒粗大、延伸率急剧下降,严重影响材料的使用性能。上述铜铝焊接的方法中,作为优选,所述的加热时间为110秒。加温时间过长,导致加温面融化变形、晶格发生变化,损坏加工部件。上述铜铝焊接的方法中,作为优选,所述的所述的铜为厚度小于15毫米的铜片,所述的铝为厚度小于15毫米的铝片。金属合金导热性强,一定的厚度可以传到热量,但是如果金属厚度太厚会因为加温时间过长,导致加温面融化变形、晶格发生变化,损坏加工部件。并且上述的铜片铝片还可以包括铜片铝片制成的如铜管铝管等各种形状的部件。上述铜铝焊接的方法中,作为优选,所述的所述的铜为纯铜或含铜量大于80wtW的铜合金。铜合金包括铝铜合金、锡铜合金、镍铜合金、钨铜合金、鋅铜合金等。上述铜铝焊接的方法中,作为优选,所述的所述的铝为纯铝或含铝量大于80wt。A的铝合金。铝合金包括铝锰合金、铝铜合金、铝铜镁合金、铝锌镁铜合金等。本发明具有以下优点不采用第三种金属做过渡层,而直接对铜铝进行加热焊接。对于复杂形状的部件能方便的焊接,并且连接均匀,焊接后延伸率高。具体实施例方式下面通过实施例,对本发明的技术方案作进一步具体的说明。实施例1:选取厚度为1毫米的铝片和厚度为1毫米的铜片进行焊接,采用电加热的方式将焊接钳A温度调整到400°C,采用电加热的方式将焊接钳B温度调整到70(TC,焊接钳A与铝片接触,焊接钳B与铜片接触,接触后立刻推动焊接钳A与焊接钳B将铝片与铜片叠加在一起,铝片与铜片接触3秒后,撤去焊接钳A与焊接钳B,铜片与铝片牢固的焊接在一起。实施例2:选取厚度为3毫米的铝片和厚度为5毫米的铜片进行焊接,焊接钳A温度调整到45(TC,焊接钳B温度调整到75(TC,焊接钳A与铝片接触,焊接钳B与铜片接触,接触后立刻推动焊接钳A与焊接钳B将铝片与铜片叠加在一起,铝片与铜片接触4秒后,撤去焊接钳A与焊接钳B,铜片与铝片牢固的焊接在一起。实施例3:选取厚度为7毫米的铝片和厚度为8毫米的铜片进行焊接,焊接钳A温度调整到50(TC,焊接钳B温度调整到800°C,焊接钳A与铝片接触,焊接钳B与铜片接触,接触后立刻推动悍接钳A与焊接钳B将铝片与铜片叠加在一起,铝片与铜片接触5秒后,撤去焊接钳A与焊接钳B,铜片与铝片牢固的焊接在一起。实施例4:选取厚度为15毫米的铝片和厚度为15毫米的铜片进行焊接,焊接钳A温度调整到30(TC,焊接钳B温度调整到600°C,焊接钳A与铝片接触,焊接钳B与铜片接触,接触后立刻推动焊接钳A与焊接钳B将铝片与铜片叠加在一起,铝片与铜片接触10秒后,撤去焊接钳A与焊接钳B,铜片与铝片牢固的焊接在一起。实施例5:选取厚度为1毫米的含铝量为80wtW的铝锰合金片和厚度为2毫米的铜片进行焊接,焊接钳A温度调整到430°C,焊接钳B温度调整到75(TC,焊接钳A与铝锰合金片接触,焊接钳B与铜片接触,接触后立刻推动焊接钳A与焊接钳B将铝锰合金片与铜片叠加在一起,铝锰合金片与铜片接触2秒后,撤去焊接钳A与焊接钳B,铜片与铝锰合金片牢固的焊接在一起。实施例6:选取厚度为2毫米的铝片和厚度为1毫米的含铜量为80wtM的镍铜合金片进行焊接,焊接钳A温度调整到41(TC,焊接钳B温度调整到760°C,焊接钳A与铝片接触,焊接钳B与镍铜合金片接触,接触后立刻推动焊接钳A与焊接钳B将铝片与镍铜合金片叠加在一起,铝片与镍铜合金片接触3.5秒后,撤去焊接钳A与焊接钳B,镍铜合金片与铝片牢固的焊接在一起。实施例7:选取厚度为1毫米的含铝量为80wtM的铝铜合金片和厚度为1毫米的含铜量为80^%的锌铜合金片进行焊接,焊接钳A温度调整到35CTC,焊接钳B温度调整到65(TC,焊接钳A与铝铜合金片接触,焊接钳B与锌铜合金片接触,接触后立刻推动焊接钳A与焊接钳B将铝铜合金片与锌铜合金片叠加在一起,铝铜合金片与锌铜合金片接触4秒后,撤去焊接钳A与焊接钳B,锌铜合金片与铝铜合金片牢固的焊接在一起。实施例8:选取厚度为3毫米的含铝量为90wtW的铝铜合金片和厚度为3毫米的含铜量为90wtM的锌铜合金片进行焊接,焊接钳A温度调整到38(TC,焊接钳B温度调整到68(TC,焊接钳A与铝铜合金片接触,焊接钳B与锌铜合金片接触,接触后立刻推动焊接钳A与焊接钳B将铝铜合金片与锌铜合金片叠加在一起,铝铜合金片与锌铜合金片接触5秒后,撤去焊接钳A与焊接钳B,锌铜合金片与铝铜合金片牢固的焊接在一起。实施例9:选取厚度为5毫米的含铝量为95wtM含铜量为3wtW的的铝铜镁合金片和厚度为5毫米的含铜量为90wtW的锡铜合金片进行焊接,焊接钳A温度调整到48(TC,焊接钳B温度调整到790。C,焊接钳A与铝铜镁合金片接触,焊接钳B与锡铜合金片接触,接触后立刻推动焊接钳A与焊接钳B将铝铜镁合金片与锡铜合金片叠加在一起,铝铜镁合金片与锡铜合金片接触5秒后,撤去焊接钳A与焊接钳B,锡铜合金片与铝铜镁合金片牢固的焊接在一起。实施例10:选取厚度为5毫米的含铝量为95wtM的铝铜合金片和厚度为5毫米的含铜量为90机%的锡铜合金片进行焊接,焊接钳A温度调整到4S(TC,焊接钳B温度调整到79(TC,焊接钳A与铝铜合金片接触,焊接钳B与锡铜合金片接触,接触后立刻推动焊接钳A与焊接钳B将铝铜合金片与锡铜合金片叠加在一起,铝铜合金片与锡铜合金片接触5秒后,撤去焊接钳A与焊接钳B,锡铜合金片与铝铜合金片牢固的焊接在一起。实施例ll:选取厚度为3毫米的含铝量为90wt6含铜量为5wtM含锌量为3wtW的铝锌镁铜合金片和厚度为3毫米的含铜量为95wtM的钨铜合金片进行焊接,焊接钳A温度调整到500'C,焊接钳B温度调整到80(TC,焊接钳A与铝片接触,焊接钳B与铜片接触,接触后立刻推动焊接钳A与焊接钳B将铝片与铜片叠加在一起,铝片与铜片接触6秒后,撤去焊接钳A与焊接钳B,铜片与铝片牢固的焊接在一起。实施例12:选取厚度为15毫米的含铝量为80wtM的铝铜合金片和厚度为15毫米的含铜量为80w"^的铜铝合金片进行焊接,焊接钳A温度调整到4CXTC,焊接钳B温度调整到70(TC,焊接钳A与铝铜合金片接触,焊接钳B与铜铝合金片接触,接触后立刻推动焊接钳A与焊接钳B将铝铜合金片与铜铝合金片叠加在一起,铝铜合金片与铜铝合金片接触10秒后,撤去焊接钳A与焊接钳B,铝铜合金片与铜铝合金片牢固的焊接在一起。实施例13:选取厚度为0.8毫米的含铝量为90wtW的铝铜合金片和厚度为0.8毫米的含铜量为90wtM的铜铝合金片进行焊接,焊接钳A温度调整到45(TC,焊接钳B温度调整到75(TC,焊接钳A与铝铜合金片接触,焊接钳B与铜铝合金片接触,接触后立刻推动焊接钳A与焊接钳B将铝铜合金片与铜铝合金片叠加在一起,铝铜合金片与铜铝合金片接触0.5秒后,撤去焊接钳A与焊接钳B,铝铜合金片与铜铝合金片牢固的焊接在一起。对比实施例113:用本领域通用测试标准测试实施例113焊接后两种金属/合金之间的抗拉强度、延伸率。对比实施例1采用实施例1所焊接的部件作为测试对象,对比实施例2采用实施例2所焊接的部件作为测试对象,以此类推。测试所得的具体数据见表l。表1实施例113性能测试表<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>从对比实施例113可以看出,本发明的焊接方法得到的部件,其延伸率>25%,抗拉强度》120MPa。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属
技术领域
的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。权利要求1.一种铜铝焊接的方法,其步骤包括用加热装置同时对接触的铜和铝分别施加不同的温度,对铜施加的温度大于对铝施加的温度,加热时间大于0.5秒,即可完成铜铝焊接。2.根据权利要求1所述的铜铝焊接的方法,其特征在于对铜施加的温度大于对铝施加的温度ioo5oo°c。3.根据权利要求1所述的铜铝焊接的方法,其特征在于所述的对铜施加的温度为600800°C。4.根据权利要求1所述的铜铝焊接的方法,其特征在于所述的对铝施加的温度为300500°C。5.根据权利要求1所述的铜铝焊接的方法,其特征在于所述的加热时间为110秒。6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的铜铝焊接的方法,其特征在于所述的铜为厚度小于15毫米的铜片,所述的铝为厚度小于15毫米的铝片。7.根据权利要求1或2或3或4或5所述的铜铝焊接的方法,其特征在于所述的铜为纯铜或含铜量大于80wtW的铜合金。8.根据权利要求1或2或3或4或5所述的铜铝焊接的方法,其特征在于所述的铝为纯铝或含铝量大于80wtW的铝合金。全文摘要本发明涉及一种焊接的方法,尤其是涉及一种铜铝焊接的方法。本发明主要是解决现有技术存在的技术复杂,成本高,需要第三种金属做连接才能完成铜铝焊接等技术问题,提供一种操作简单、成本低廉,焊接速度快,焊接牢固的铜铝焊接的方法。本发明的述技术方案为铜铝焊接的方法,其步骤包括用加热装置同时对接触的铜和铝分别施加不同的温度,对铜施加的温度大于对铝施加的温度,加热时间大于0.5秒,即可完成铜铝焊接。文档编号B23K103/18GK101391347SQ200810059589公开日2009年3月25日申请日期2008年2月4日优先权日2008年2月4日发明者朱建娟,王伊娜,田思光,袁金慧,陈汉康,韩建文申请人:浙江康盛股份有限公司
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