[發明專利]一種鋁－銅雙金屬復合焊件的制造方法

無效

• 申請號: 200710054867.5
• 申請日: 2007-07-20
• 公開（公告）號: CN101347867A
• 公開（公告）日: 2009-01-21
• 發明（設計）人: 侯發臣;辛寶;岳宗洪
• 申請（專利權）人: 洛陽雙瑞金屬復合材料有限公司
• 主分類號: B23K20/08
• 分類號: B23K20/08;B23K20/24;B23K101/16;B23K103/18
• 代理公司: 洛陽市凱旋專利事務所
• 代理人: 陸君

技術領域

本發明涉及金屬復合材料制造的技術領域，特別是一種鋁-銅雙金屬復合焊件的制造方法。

背景技術

目前，使用的鋁-銅雙金屬復合焊件，以往多采用澆鑄復合方法制造；其不足之處是兩種金屬界面存在的疏松、微裂紋等缺陷較多，結合強度偏低，難以滿足大密度電流通過時的設計和使用要求。另外，也難以承受后續的沖壓變形，界面易分層脫開。

還有一種是采用爆炸焊接法，通常該爆炸焊接法可以使復層金屬在炸藥爆炸載荷作用下高速碰撞基層金屬，并形成牢固的原子間冶金結合，這為鋁-銅雙金屬復合提供了一條可行的途徑。然而由于鋁材的熔點低、聲阻抗較小，在爆炸焊接時，尤其是鋁復板厚度較厚時，則難以實現高質量的爆炸復合，易出現界面過度熔化和分層現象不復合等問題，導致產品報廢。因此，通常的爆炸焊接方法也難以制造出高質量的大面積鋁-銅雙金屬復合材料。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明的目的是提供一種鋁-銅雙金屬復合焊件的制造方法，解決以往制造方法存在的復合質量差，界面結合強度低、易出現界面不復合分層現象等問題，使用該方法制造的鋁-銅雙金屬復合焊件具有良好的復合質量。

為了實現上述發明目的，本發明采用如下技術方案：

所述的鋁-銅雙金屬復合焊件的制造方法，是將復層鋁板通過支撐物逐層支撐，并置于基層銅板之上；在第一層鋁板表面上粘貼緩沖保護層，炸藥布放在緩沖保護層表面，單位面積裝藥量按照設計要求嚴格控制，通過爆炸焊接復合一體獲得高質量的鋁-銅雙金屬復合材料；

其制造的工藝流程：是先準備鋁板和銅板，再處理鋁板和銅板表面的氧化層，經爆炸焊接成復合材料，再經機械加工或沖壓成需要的形狀。

其制造的具體步驟如下：

1、)鋁板準備，進行表面處理，組成復層板的材質為純鋁或鋁合金，其Mg含量≤0.1％；

2、)銅板準備，進行表面處理，組成基層板的材質為銅或銅合金；

3、)將復層鋁板通過支撐物逐層支撐，并置于基層銅板之上，基層銅板置于砂基礎之上；

4、)為了避免爆炸時燒傷鋁表面，減小炸藥爆轟波作用在鋁復板上的壓力峰值，在第一層鋁板表面上粘貼緩沖保護層，炸藥布放在緩沖保護層表面，單位面積裝藥量按照設計要求嚴格控制；特別是在復層鋁板較厚時，利于提高界面的結合強度；

5、)經電雷管引爆焊接成鋁-銅雙金屬復合焊件，根據實際需要，通過機械加工沖壓的方法，便可成形為各種形狀的鋁-銅雙金屬復合焊件。

所述的鋁-銅雙金屬復合焊件的制造方法，復層鋁板板根據設計需要，一般為2～5層。

所述的鋁-銅雙金屬復合焊件的制造方法，表面處理用砂輪或拋光葉輪打磨干凈，除去金屬表面的氧化物，露出金屬光澤。

所述的鋁-銅雙金屬復合焊件的制造方法，炸藥采用硝胺，單位面積裝藥量按照設計要求嚴格控制為2.8g/cm²-4.8g/cm²。

所述的鋁-銅雙金屬復合焊件的制造方法，緩沖保護層采用防銹油紙。

由于采用上述技術方案，本發明具有如下優越性：

該鋁-銅雙金屬復合焊件的制造方法，采用多層鋁板復合并在第一層鋁板表面上粘貼緩沖保護層的作用是避免爆炸時燒傷鋁表面，同時減小炸藥爆轟波作用在鋁復板上的壓力峰值，改善爆轟壓力在復板上的分布均勻性，以降低各層復板在爆轟波驅動下高速傾斜碰撞焊接過程中界面的能量沉積和反射拉應力作用，特別是在復層較厚時，有利于提高界面的結合強度，避免出現界面過度熔化和不復合的分層現象，并確保復合界面的結合強度均勻一致。其優點是：

1)可通過一次多層爆炸焊接制造厚復層的鋁-銅雙金屬復合材料，方便生產，提高效率；

2)可實現大面積爆炸焊接，獲得高質量的鋁-銅雙金屬復合材料；

3)復合界面結合強度高且均勻一致，界面無過度熔化和不復合分層現象；

4)多層爆炸焊接，沒有引入第三種材料，不會使界面電阻增加。

附圖說明

圖1為鋁-銅雙金屬爆炸焊接制造的工藝流程框圖；

圖2為鋁-銅雙金屬爆炸焊接前安裝示意圖；

圖3為鋁-銅雙金屬復合焊件示意圖。

圖中：1-電雷管，2-炸藥，3-緩沖保護層，4-鋁板.，5-支撐物，6-銅板，7-基礎。

具體實施方式