铝/铜异种金属冷金属过渡焊接工艺与性能研究文献综述

 2021-11-01 22:23:13

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文 献 综 述1.课题研究的意义及背景随着异种金属连接技术的进步,铝/铜异种金属接头将得到越来越广泛的应用。

例如,在制造电机、变压器的导电零部件、大容量发电机组的母线、化工容器和其他产品时,都必须采用铜与铝的焊接;电力工业中以铜为铝制品的端头,可以避免铝接头由于表面氧化膜的电阻率大和铝的蠕变行为,产生冒烟、放爆现象,造成事故[1]。

由于铜和铝的熔点、熔化潜热和线膨胀系数不同, 以及铜、铝金属能反应形成硬脆且电阻极大的金属间化合物[2],不但影响接头的使用性能,而且易导致热裂纹[3],使得铜铝金属接头的制作困难。

因此,解决铝/铜异种金属的焊接难题已成为国内外众多研究者关注的热点。

有统计数据显示[4] ,铝/铜异种金属接头在21世纪的应用,将占到常用异种金属接头组合形式的5.8%。

因此采用不同的焊接工艺对Al/Cu异种金属进行焊接,深入研究Al/Cu接头的组织及使用性能,将对Al/Cu接头的推广应用及异种金属连接的基础理论研究具有十分重要的意义。

目前Al/Cu异种金属常用的连接放法是机械连接和焊接(如CMT焊、激光焊、TIG焊、搅拌摩擦焊、钎焊以及超声波焊接)。

传统的机械连接会导致Al/Cu接头的电导率和热导率严重下降,难以满足实际应用的要求。

国内外的研究报道,钎焊的方法能形成一定强度的接头,但钎焊需要在真空炉内进行焊接。

熔化焊作为传统的焊接方法,其接头易形成大量的脆性金属间化合物,恶化接头的力学性能,难以获得高强度的焊接接头。

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