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铜与铝超声波焊接技术详解

来源: 时间:2024-09-05 09:09:18 浏览次数:

铜铝等金属材料,因其良好的导电性、导热性和耐腐蚀性等优点,在电力电子、仪器仪表、航空航天、国防工业和新能源等领域得到广泛应用。     但在实际使用中,常常会遇到铜与铝及其合金的异种金属连接问题,由于铜与铝的导电率、导热率和熔点差异较大,连接过程中易产生金属间化合物和热力等问题。

   铜铝等金属材料,因其良好的导电性、导热性和耐腐蚀性等优点,在电力电子、仪器仪表、航空航天、国防工业和新能源等领域得到广泛应用。
    但在实际使用中,常常会遇到铜与铝及其合金的异种金属连接问题,由于铜与铝的导电率、导热率和熔点差异较大,连接过程中易产生金属间化合物和热力等问题。
    针对此问题,国内外的研究机构相继开展了相关的技术研究,将激光焊、钎焊、爆炸焊和搅拌摩擦焊等方法用于铜与铝异种金属的连接,相继也研发出了利用超声波焊接来完成铜与铝之间的金属焊接。
    超声波焊接技术是指在压力作用下,工具模头通过高频震动,将能量传递到工件之间,使得工件界面产生高频摩擦,从而破坏工件表面的氧化层并产生塑性变形,使工件界面产生纯净金属贴合、原子扩散的化学反应,最终使工件可靠的焊接在一起。
   超声波焊接作为固相连接技术,具有低温、低压、低能耗等优点。
   近年来,伴随大功率超声波金属焊接设备的开发使用,铜与铝超声波金属焊接工艺成为行业热点。
   铜与铝超声波焊接包括:铜片+铝片、铜线+铝片、铜片+铝线。材料厚度不能太厚,通常是2.0铜和1.5铝焊接。
 铜与铝焊接难点:
1.铜与铝的焊接属于异种金属(有色)焊接,这要比铜+铜、铝+铝焊接难度要大。
2.铜与铝都容易被氧化,在焊接过程中生产高熔点的氧化物,使焊接金属难以完全熔合,给焊接带来困难。
3.铜与铝焊接接头脆性大,易产生裂纹,在靠近铜侧的焊接处,容易形成CuAL2共晶,易产生晶间裂纹。.
铜与铝焊接实际应用:
   上述是应用在汽车、电子行业的汽车接线端子焊接以及马达端子焊接,常用于线束端子焊接,铜压端子焊接,焊接工件不能太厚(小于5mm)。

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