?銅鋁高低溫摩擦焊接加工工藝——
摩擦焊接機廠家來為大伙兒娓娓而談
銅-鋁高溫摩擦焊:
焊前先將銅制品前面生產加工成錐度,銅、鋁焊接表面用挫刀清理干凈。在焊接過程中為了避免鋁在接頭處形變外流,及其鋁、銅試樣因為受力喪失平穩(wěn)而造成彎曲變形,選用模板對銅、鋁開展封閉式充壓。
選用工藝規(guī)范電焊焊接的接頭,在靜載試驗拉申時大部分都斷于鋁原材質,并能夠彎折成180°角。這類接頭成功地用以配電站室外多芯機器設備銅端子和鋁導線的聯(lián)接。大中型高溫爐的銅母線的總面積為250×20=5000mm2,鋁母線的總面積為250×30=7500mm2。選用8個外徑為30mm的銅-鋁摩擦焊接頭并接,作為過渡段,再換碳氬弧焊聯(lián)接兩邊的銅-銅和鋁-鋁接頭。這類摩擦焊-碳氬弧焊的大中型銅-鋁母線接頭,在高溫及冷卻循環(huán)水的噴澆和腐蝕成分的功效下,使用期限超過了十年,比原先銅-鋁碳氬弧焊接頭的使用壽命(三個月)提高了四十多倍。
銅-鋁高溫摩擦焊接頭,經(jīng)得住靜載試驗的彎折、拉伸實驗和生產運行的磨練??墒牵谀Σ梁附訖C生活實踐中,還規(guī)定銅-鋁接頭能經(jīng)得住不斷彎折、沖壓加工和鑄造實驗。為了能擴張銅-鋁摩擦焊的運用,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。但是在開展一個新的實驗時,發(fā)覺有接頭脆性斷裂。
由銅-鋁系平衡圖強調,當銅中含鋁量超出9.4%,和鋁中含銅量量超出5.9%時,因為當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,關鍵主要是因為加溫溫度過高和升溫時長太長,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始在銅-鋁摩擦表面,之后調整到鋁型材的內部結構,產生鋁-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548℃,做到鋁的熔點660℃。這種高溫使接頭中形成了很多的脆性機構,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)定務必更改焊接方法。
?
銅-鋁低溫摩擦焊接:
低溫摩擦焊接加工工藝的特點是轉速比低,摩擦壓力太大,摩擦時長做到平穩(wěn)摩擦環(huán)節(jié),頂鍛壓力太大。為了能擴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,摩擦焊接機加溫完畢主軸軸承停車時一般不制動系統(tǒng)。焊前銅制品前面無錐度。為了提高原材料的塑性變形和改進焊接質量,焊前會對銅、鋁開展淬火,并細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。實驗證實,銅-鋁低溫摩擦焊接表面的環(huán)境溫度小于548℃(碳化物點),被操縱在460℃~480℃周邊。與此同時確保了銅-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有脆性合金層,接頭金屬材料充足的塑性形變促進了銅-鋁原子的蔓延,提高了接頭的焊接質量。
根據(jù)很多的測試證明材料,接頭的物理性能和鑄造特性十分優(yōu)良??趶綖?0mm接頭焊后的物理性能,焊后冷擠壓變形量達50%之后的物理性能(試樣2),為達到接頭組裝時電焊焊接加溫的必須,焊后復冷擠壓再加溫200℃、隔熱保溫10min后的物理性能。接頭的耐熱性實驗結論和老化測試結論也都十分優(yōu)良。為了避免接頭在高溫下工作中造成脆性合金層,長期性的環(huán)境溫度不可超出200℃。