专利名称：铝铜异种金属焊接方法
技术领域：
本发明涉及焊接技术，具体涉及异种金属焊接方法。
背景技术：
异种金属材料焊接是焊接技术领域中的重要难题，由于异种金属在物理性能、化学性能等方面的显著差异，导致其焊接过程比同种金属要复杂得多，焊接接头质量难以保证。
铝及铝合金与铜及铜合金通常采用扩散焊或钎熔焊来实现，其中后者亦被称作铝焊。扩散焊(包括冷压焊和热压焊)主要是将铜和铝在一定温度下(常温或高温)对焊接部位进行加压并且保持一定时间，实现金属原子间的相互结合，从而达到焊接的目的；钎熔焊主要是用熔焊(钨极氩弧焊)的方法将焊料熔化在被焊金属表面润湿实现原子间的结合，从而达到焊接的目的，焊料一般为银铜锌合金，国内已有这方面的专利，例如中国专利CN91106860.0。
上述焊接方法能够达到焊接的目的，也能满足一般情况下的使用要求，但是对于特殊的使用环境和要求，如在较高温度(150℃)或长期使用条件下，用上述方法焊接就达不到目的。其主要原因是上述焊接方法本质上属于钎焊和扩散焊范畴，相对于熔焊或真空电子束焊接，其焊缝强度要低很多，而且组织不稳定，在较高温度和长时间使用条件下，焊缝内部铝、铜原子间相互扩散形成脆性相，脆性相的存在会使焊接接头变脆而失效。
可见，如果能够找到一种合适的过渡金属材料，完全采用熔焊和真空电子束焊接的焊接方法就彻底杜绝焊缝内部原子间相互扩散形成脆性相，防止接头随时间推移而变脆失效，从而满足焊接接头在较高温度、长期使用要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够彻底杜绝焊缝内部原子间相互扩散形成脆性相，焊接所得铝铜异种金属满足较高温度、长期使用要求的铝铜异种金属焊接方法。
本发明所述的铝铜异种金属焊接方法，其中待连接的铝金属为铝或铝合金，待连接的铜金属为铜或铜合金，其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材料，其成分重量百分比为Ag99.4％～99.5％、Ni 0.26％～0.30％、Mg 0.24％～0.30％。
如上所述的铝铜异种金属焊接方法，所述的将铝金属和铜金属分别与过渡金属两端焊接，该焊接方法为熔焊或真空电子束焊接。
本发明的效果在于本发明的铝铜异种金属焊接方法，其采用银镁镍复合金属作为过渡金属，该过渡金属与铜金属和铝金属都有良好的(熔焊或真空电子束焊接)可焊性，而且过渡金属本身具有较高的强度和韧性，从而大大提高了铝铜异种金属焊接的可靠性。采用本发明的方法，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，试验表明，过渡金属焊接接头处强度能达到母材的85％以上，焊接所得铝铜异种金属满足较高温度(工作温度可达150℃)、长期使用的工作要求。
图1为本发明的铝铜异种金属焊接示意图。
具体实施例方式
实施例1如图1所示，采用银镁镍复合金属作为过渡金属，将厚度小于2mm的铝管和铜管分别与银镁镍复合金属两端焊接，焊接方法为熔焊(钨极氩弧焊TIG)。该银镁镍复合金属成分重量百分比为Ag 99.4％、Ni 0.30％、Mg 0.30％，形状为与被焊接的铝管和铜管等壁厚、等直径的环状。
焊接后过渡金属(银镁镍复合金属)与铝管、铜管形成可靠接头，焊接接头强度系数大于0.85，最高工作温度不小于150℃。
实施例2如图1所示，采用银镁镍复合金属作为过渡金属，将厚度大于2mm小于8mm的铝合金环形件和铜合金环形件分别与银镁镍复合金属两端焊接，焊接方法为真空电子束焊接。该银镁镍复合金属成分重量百分比为Ag 99.5％、Ni 0.26％、Mg 0.24％，形状为与被焊接的铝合金环形件和铜合金环形件等壁厚、等直径的环形件。
焊接后过渡金属(银镁镍复合金属)与铝合金环形件、铜合金环形件形成可靠接头，焊接接头强度系数大于0.9，最高工作温度不小于150℃。
实施例3采用银镁镍复合金属作为过渡金属，将厚度大于2mm小于8mm的铝板和铜板分别与银镁镍复合金属两端焊接，焊接方法为真空电子束焊接。其中，银镁镍复合金属成分重量百分比为Ag 99.45％、Ni 0.28％、Mg 0.27％，形状为与被焊接的铝板和铜板等厚的板形件。
焊接后过渡金属(银镁镍复合金属)与铝板、铜板形成可靠接头，焊接接头强度系数大于0.9，最高工作温度不小于150℃。
另外，本发明还能适用于其它结构的铝铜异种金属焊接，如铝板-铜板的角接和搭接形式等。
权利要求
1.一种铝铜异种金属焊接方法，其中待连接的铝金属为铝或铝合金，待连接的铜金属为铜或铜合金，其特征在于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％。
2.根据权利要求1所述的铝铜异种金属焊接方法，其特征在于所述的将铝金属和铜金属分别与过渡金属两端焊接，该焊接方法为熔焊或真空电子束焊接。
全文摘要
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Ag 99.4％～99.5％、Ni 0.26％～0.30％、Mg 0.24％～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。
文档编号C02F1/44GK101074130SQ20071012267
公开日2007年11月21日 申请日期2007年7月12日 优先权日2007年7月12日
发明者焦好军, 胡明臣, 周炼钢 申请人:航天材料及工艺研究所