[發(fā)明專利]一種銅端子和鋁導(dǎo)線的接頭及其等離子焊接方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710415050.X
• 申請(qǐng)日: 2017-06-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107123866B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吉林省中贏高科技有限公司
• 主分類號(hào): H01R4/62
• 分類號(hào): H01R4/62;H01R11/12;H01R43/02
• 代理公司: 北京市萬(wàn)慧達(dá)律師事務(wù)所 11111
• 代理人: 王虎;梁順珍

本發(fā)明涉及一種銅端子和鋁導(dǎo)線的接頭，該接頭的銅端子連接件與鋁導(dǎo)線的導(dǎo)芯通過(guò)過(guò)渡焊接層連接，該接頭還可設(shè)置有強(qiáng)化焊接層。本發(fā)明還提供了用等離子弧焊制備該接頭的方法。本發(fā)明將銅端子和鋁導(dǎo)線用等離子弧焊的方式在連接部分填充焊料，使銅鋁之間通過(guò)焊料連接在一起。焊接過(guò)程破壞掉鋁氧化層，增加導(dǎo)電率，又能隔離銅端子和鋁導(dǎo)線，防止銅鋁之間發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，延長(zhǎng)銅端子和鋁導(dǎo)線接頭的使用壽命，保證連接結(jié)構(gòu)的機(jī)械、電氣性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于線束領(lǐng)域，涉及一種銅端子和鋁導(dǎo)線的接頭及其用等離子焊連接的方法。

背景技術(shù)

銅具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱、塑性而被廣泛應(yīng)用。然而，銅資源短缺，銅成本高。為此，人們開(kāi)始尋找銅的替代品來(lái)降低成本。鋁價(jià)格相對(duì)較低，且同樣具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱和塑性加工性，因此，以鋁代銅是目前發(fā)展的主要趨勢(shì)，但是鋁的某些性能還是不如銅優(yōu)異，許多構(gòu)件仍然不能完全以鋁代銅，因此存在鋁構(gòu)件和銅構(gòu)件之間接頭焊接的情況。例如，由鋁類材料構(gòu)成的導(dǎo)線作為電纜使用，在將這種電纜連接在各種電氣裝置上的銅端子時(shí)，或者與銅電纜互相進(jìn)行連接時(shí)，在銅鋁接觸端通過(guò)焊接而連接。現(xiàn)有技術(shù)中的銅端子一般包括連接件(或者稱為連接端)，以及連接件后端的功能件(或者稱為固定端)；連接件用于與鋁導(dǎo)線連接；功能件用于與電氣設(shè)備終端相連，如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)或者蓄電池等。

對(duì)于鋁和銅的連接導(dǎo)電，有兩個(gè)技術(shù)問(wèn)題一直沒(méi)有解決：1)鋁是活潑金屬，在干燥空氣中鋁的表面立即形成致密氧化膜，使鋁不會(huì)進(jìn)一步氧化并能耐水，但同時(shí)也使鋁導(dǎo)線的導(dǎo)電性能大大降低。2)銅跟鋁屬于不同的元素，銅的金屬惰性要大于鋁，銅與鋁之間存在相對(duì)較大的電極電位差，這兩種金屬連接通電后易發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致鋁線逐漸被氧化，降低鋁線的機(jī)械強(qiáng)度和導(dǎo)電性。

現(xiàn)有線束常用連接技術(shù)中，銅端子和導(dǎo)線的連接方式主要以壓接為主，即導(dǎo)線的導(dǎo)芯放入端子的連接件中，使用端子壓接模具將端子和導(dǎo)線采用機(jī)械的方式壓接在一起。然而，對(duì)于銅端子和鋁導(dǎo)線這種組合，傳統(tǒng)的壓接方法無(wú)法解決鋁導(dǎo)線和銅端子隨著時(shí)間的推移所發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)，無(wú)法解決因而導(dǎo)致的銅端子和鋁導(dǎo)線接頭的力學(xué)性能和電學(xué)性能下降的問(wèn)題。

因此，一種全新的低成本的解決銅端子和鋁導(dǎo)線連接的方法急待推出。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中，銅鋁連接易發(fā)生電化學(xué)腐蝕、鋁易氧化、接頭強(qiáng)度隨著時(shí)間推移而降低的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種銅端子和鋁導(dǎo)線的接頭及其制作方法。該接頭及其制作方法可以避免銅鋁電化學(xué)腐蝕，提高銅鋁接頭的力學(xué)性能與電學(xué)性能，增加銅鋁接頭的使用壽命。

本發(fā)明的上述目的通過(guò)以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)：

一方面，本發(fā)明提供了一種銅端子和鋁導(dǎo)線的接頭及其制作方法，所述的銅端子含有連接件，以及與銅端子連接件相連的功能件，所述鋁導(dǎo)線的導(dǎo)芯與銅端子連接件相連，至少所述的鋁導(dǎo)線的導(dǎo)芯通過(guò)過(guò)渡焊接層與銅端子連接件相連。所述過(guò)渡焊接層由焊料組成。具體地，所述過(guò)渡焊接層是由焊料熔融后，填充到銅端子連接件與鋁導(dǎo)線的連接間隙形成。所述的焊料的熔深深度占銅端子連接件長(zhǎng)度的3％-100％；優(yōu)選地，所述的焊料的熔深深度占銅端子連接件長(zhǎng)度的30％-100％。

在本發(fā)明中，所述銅端子和鋁導(dǎo)線的接頭具有壓接區(qū)域。所述的壓接區(qū)域面積至少占鋁導(dǎo)線與銅端子重疊區(qū)域面積的1％；優(yōu)選地，所述的銅端子和鋁導(dǎo)線接頭的壓接區(qū)域面積至少占鋁導(dǎo)線與銅端子重疊區(qū)域面積的10％。所述的過(guò)渡焊接層是由焊料組成。所述的過(guò)渡焊接層是由焊料熔融后，填充到銅端子與鋁導(dǎo)線的連接間隙形成。所述的焊料的熔深深度占整個(gè)壓接區(qū)域長(zhǎng)度的5％-100％；優(yōu)選地，所述的焊料的熔深深度占整個(gè)壓接區(qū)域長(zhǎng)度的35％-100％。