?銅鋁高低溫摩擦焊接加工工藝——摩擦焊接機(jī)廠(chǎng)家來(lái)為大伙兒娓娓而談

銅-鋁高溫摩擦焊：

焊前先將銅制品前面生產(chǎn)加工成錐度，銅、鋁焊接表面用挫刀清理干凈。在焊接過(guò)程中為了避免鋁在接頭處形變外流，及其鋁、銅試樣因?yàn)槭芰适椒€(wěn)而造成彎曲變形，選用模板對(duì)銅、鋁開(kāi)展封閉式充壓。

選用工藝規(guī)范電焊焊接的接頭，在靜載試驗(yàn)拉申時(shí)大部分都斷于鋁原材質(zhì)，并能夠彎折成180°角。這類(lèi)接頭成功地用以配電站室外多芯機(jī)器設(shè)備銅端子和鋁導(dǎo)線(xiàn)的聯(lián)接。大中型高溫爐的銅母線(xiàn)的總面積為250×20=5000mm2，鋁母線(xiàn)的總面積為250×30=7500mm2。選用8個(gè)外徑為30mm的銅-鋁摩擦焊接頭并接，作為過(guò)渡段，再換碳?xì)寤『嘎?lián)接兩邊的銅-銅和鋁-鋁接頭。這類(lèi)摩擦焊-碳?xì)寤『傅拇笾行豌~-鋁母線(xiàn)接頭，在高溫及冷卻循環(huán)水的噴澆和腐蝕成分的功效下，使用期限超過(guò)了十年，比原先銅-鋁碳?xì)寤『附宇^的使用壽命（三個(gè)月）提高了四十多倍。

銅-鋁高溫摩擦焊接頭，經(jīng)得住靜載試驗(yàn)的彎折、拉伸實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)運(yùn)行的磨練?？墒?，在摩擦焊接機(jī)生活實(shí)踐中，還規(guī)定銅-鋁接頭能經(jīng)得住不斷彎折、沖壓加工和鑄造實(shí)驗(yàn)。為了能擴(kuò)張銅-鋁摩擦焊的運(yùn)用，經(jīng)常規(guī)定把圓橫斷面接頭鑄造成多種所必須的樣子和大小，因而接頭的鑄造特性是非常重要的。但是在開(kāi)展一個(gè)新的實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)覺(jué)有接頭脆性斷裂。

由銅-鋁系平衡圖強(qiáng)調(diào)，當(dāng)銅中含鋁量超出9.4%，和鋁中含銅量量超出5.9%時(shí)，因?yàn)楫?dāng)中富含很多的金屬化合物（Cu9Al4,CuAl2等）而使合金變脆。銅-鋁接頭的脆性斷裂，關(guān)鍵主要是因?yàn)榧訙販囟冗^(guò)高和升溫時(shí)長(zhǎng)太長(zhǎng)，在接頭中造成銅-鋁脆性合金層所造成的。

按銅-鋁摩擦焊接頭脆性斷裂的特性，其根本原因如下所示：

在銅-鋁摩接頭的摩擦加溫情況下，快速摩擦塑性形變層最開(kāi)始在銅-鋁摩擦表面，之后調(diào)整到鋁型材的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生鋁-鋁的摩擦。都可能使摩擦焊接表面的環(huán)境溫度超出銅-鋁碳化物點(diǎn)548℃，做到鋁的熔點(diǎn)660℃。這種高溫使接頭中形成了很多的脆性機(jī)構(gòu)，使接頭造成脆性斷裂。

銅-鋁高溫摩擦焊是造成銅-鋁脆性合金的根本原因，要想清除脆性合金層，規(guī)定務(wù)必更改焊接方法。

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銅-鋁低溫摩擦焊接：

低溫摩擦焊接加工工藝的特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速比低，摩擦壓力太大，摩擦?xí)r長(zhǎng)做到平穩(wěn)摩擦環(huán)節(jié)，頂鍛壓力太大。為了能擴(kuò)大后最高值摩擦扭距、提升接頭的變形量，用于毀壞摩擦表面里的脆性合金層析和空氣氧化塑料薄膜，摩擦焊接機(jī)加溫完畢主軸軸承停車(chē)時(shí)一般不制動(dòng)系統(tǒng)。焊前銅制品前面無(wú)錐度。為了提高原材料的塑性變形和改進(jìn)焊接質(zhì)量，焊前會(huì)對(duì)銅、鋁開(kāi)展淬火，并細(xì)心清除電焊焊接表面里的油漬和氧化膜。

接頭孔徑Φ6～40mm的銅-鋁低溫摩擦焊接工藝規(guī)范見(jiàn)。實(shí)驗(yàn)證實(shí)，銅-鋁低溫摩擦焊接表面的環(huán)境溫度小于548℃（碳化物點(diǎn)），被操縱在460℃~480℃周邊。與此同時(shí)確保了銅-鋁焊接表面充足的塑性形變。在銅-鋁低溫摩擦焊接頭中并沒(méi)有脆性合金層，接頭金屬材料充足的塑性形變促進(jìn)了銅-鋁原子的蔓延，提高了接頭的焊接質(zhì)量。

根據(jù)很多的測(cè)試證明材料，接頭的物理性能和鑄造特性十分優(yōu)良。口徑為10mm接頭焊后的物理性能，焊后冷擠壓變形量達(dá)50%之后的物理性能（試樣2），為達(dá)到接頭組裝時(shí)電焊焊接加溫的必須，焊后復(fù)冷擠壓再加溫200℃、隔熱保溫10min后的物理性能。接頭的耐熱性實(shí)驗(yàn)結(jié)論和老化測(cè)試結(jié)論也都十分優(yōu)良。為了避免接頭在高溫下工作中造成脆性合金層，長(zhǎng)期性的環(huán)境溫度不可超出200℃。