需求背景
铜合金具有优良的导电性能,广泛应用于电力电气行业。铝具有质量轻,经济成本较低,导电性能好等优势,在某些环境下代替铜,可节约成本,具有着较好的应用前景。然而在工程上遇到 Cu/Al 接头时,由于两者的物理及化学性能差异较大,采用传统熔焊方法很难获得良好的接头。搅拌摩擦焊作为一种新型的固相连接技术,能有效避免熔焊过程中所产生的各种缺陷,较好的适用于异种材料的焊接。
厚板铜铝搅拌摩擦搭接焊较难获得成形良好的焊缝,而薄板铜铝搅拌摩擦搭接焊则可以获得成形良好的焊缝,当铝置于铜上,搅拌头转速为750r/min、焊接速度为 60mm/min 和 90mm/min 时,薄板搭接接头成形良好,无缺陷。接头横截面的返回边出现较大的 Hook 钩,前进边 Hook 钩较小,Hook 钩中存在缺陷,利用同向双道焊方法可以消除前一道的 Hook 钩。焊核底端与铜界面处的扩散宽度较小,而 Hook 钩与焊核界面处的扩散宽度较大。
需解决的主要技术难题
现在针对不同板厚的LY12铝合金板和T2紫铜板需要进行搅拌摩擦搭接焊试验,需解决的技术难题为:
1.研究工艺参数对焊缝横截面形貌的影响规律,分析薄板接头横截面形貌的产生原因,界面元素的分布特点、拉剪断裂的不同方式和接头电阻率随工艺参数变化规律;
2.对10mm厚的纯铝板1060A和T2紫铜板进行搅拌摩擦对接焊试验,研究接头的结构及性能,分析接头的显微组织结构、物相组成及各种性能,为搅拌摩擦焊工艺参数的优化及缺陷的控制等提供理论依据。