[發(fā)明專利]一種超聲輔助直流電阻釬焊鋁合金方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810206838.4 | 申請日： | 2018-03-14 |
| 公開（公告）號： | CN108422057B | 公開（公告）日： | 2020-06-02 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 吳煒杰;俞偉元;陳瑋燁;林巧力;劉英宗;李富祥;邢春曉;孫學(xué)敏;吳保磊;孫軍剛;雷震 | 申請（專利權(quán)）人： | 蘭州理工大學(xué) |
| 主分類號： | B23K1/00 | 分類號： | B23K1/00;B23K1/06;B23K1/20;B23K103/10 |
| 代理公司： | 蘭州振華專利代理有限責(zé)任公司 62102 | 代理人： | 董斌 |
| 地址： | 730050 甘肅*** | 國省代碼： | 甘肅;62 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 超聲 輔助 直流 電阻 釬焊 鋁合金 方法 | ||
一種超聲輔助直流電阻釬焊鋁合金方法，其步驟為：（1）加工鋁合金板及接頭處凹槽，將鋁合金板安裝在絕緣滑動焊接夾具上，用螺栓和絕緣帽（2）連接電極和工件；（2）采用箔片狀釬料放置在待焊凹槽內(nèi)；通過鋼絲繩（3）加載配重（4）固定于上工件頂端，用壓力傳感器對壓力變化進(jìn)行實(shí)時精準(zhǔn)測量；（3）設(shè)置直流電阻釬焊參數(shù)，第一階段焊接電流為3.5~4 KA，焊接時間為500~900 ms，間隔時間為100~500 ms；第二階段焊接電流為7.5~9.9 KA，焊接時間為1~2 s，在下工件接頭表面超聲波，焊接壓力保持恒定80 N；（4）啟動直流電阻焊接設(shè)備，隨后讓焊件空冷至室溫。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及壓力釬焊技術(shù)，具體的說，是涉及超聲金屬釬焊和電阻釬焊技術(shù)交叉的釬焊技術(shù)。
背景技術(shù)
鋁合金具有密度小、熱導(dǎo)和電導(dǎo)率高，耐腐蝕性強(qiáng)、無應(yīng)力腐蝕傾向和工藝性能良好等優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)代工業(yè)材料中有著越來越重要的地位。由于鋁合金表面具有連續(xù)且致密的氧化膜，限制了鋁合金在材料加工中的進(jìn)一步應(yīng)用。而釬焊因焊接變形小、操作方便、尺寸精度高等優(yōu)點(diǎn)被視為鋁合金連接的重要方法。但是一方面，現(xiàn)有的釬焊方法能量輸入總量大、熱分布不均勻，不能得到綜合性能良好的釬焊接頭；另一方面，由于釬劑具有的腐蝕性，在釬焊完成后需要后續(xù)程序清除釬劑殘?jiān)珰埩舻拟F劑難以清除完全，而這不僅增加了不少成本，而且對環(huán)境造成較大的破壞，不利于對焊接接頭的形成，影響整個焊接過程的進(jìn)行。
超聲波金屬焊接是利用超聲波頻率（超過20KHz）的機(jī)械振動能量，連接同種金屬或異種金屬的一種焊接方法；在對金屬進(jìn)行超聲波焊接時，將彈性振動能量轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぜ缑骈g的摩擦功、形變能及有限的溫升，使焊接區(qū)域的金屬原子被瞬間激活，兩相界面處的分子互相滲透，最終實(shí)現(xiàn)金屬焊件的固態(tài)連接。其在電子工業(yè)、新材料制備、航空航天及核能工業(yè)等方面都有很廣泛的應(yīng)用，加上其節(jié)能、環(huán)保、操作方便等突出優(yōu)點(diǎn)，對于我國建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的現(xiàn)代化社會，超聲波金屬焊接都將發(fā)揮很大的促進(jìn)作用。
電阻釬焊技術(shù)是將待焊工件壓緊于兩電極之間，并在短時間內(nèi)通以大電流，利用電流流經(jīng)工件與釬料微凸接觸點(diǎn)及臨近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱將釬料加熱至熔化或塑形狀態(tài)，使熔融釬料與母材形成金屬連接的一種釬焊方法。其優(yōu)點(diǎn)在于加熱時間短、熱量集中，變形與應(yīng)力小，操作簡單，改善了勞動條件，生產(chǎn)率高且無噪聲及有害氣體。
現(xiàn)有的超聲輔助交流電阻釬焊技術(shù)，不能夠提供較大電流，否則在焊接過程中將產(chǎn)生劇烈的爆破現(xiàn)象，大量的熔融釬料隨著爆破的產(chǎn)生噴射出焊縫，嚴(yán)重影響焊接接頭的形成。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種超聲輔助直流電阻釬焊鋁合金方法。
本發(fā)明是一種超聲輔助直流電阻釬焊鋁合金方法，其步驟為：
（1）焊前用砂紙對上下工件接觸面進(jìn)行打磨以去除鋁合金表面致密且連續(xù)的氧化膜，隨后用棉花蘸取丙酮溶液擦拭去除待焊工件接觸表面的油脂等雜質(zhì)，再用無水乙醇清洗待焊工件表面以去除殘留的丙酮溶液；將上下工件安裝在已有的絕緣滑動焊接裝置上，用螺栓和絕緣帽連接母材上的裝配孔和上絕緣板、下絕緣板、上滑板、下滑板上的定位孔，這樣就完成了對上下工件的裝配；
（2）在下工件接頭處加工一個6mm×8mm的圓弧凹槽，在其中放置用砂紙打磨過后1g 的Zn-2Al釬料，通過鋼絲繩加載砝碼固定于上工件頂端，施加恒定壓力；
（3）設(shè)置直流電阻釬焊參數(shù)，第一階段釬焊電流為3.5~4 KA，焊接時間為500~900ms，間隙時間為100~500ms；第二階段釬焊電流為7.5~9.9 KA，焊接時間為1~2s，在下工件接頭表面距離焊縫5cm處施加28KHz的超聲波1~2s，焊接壓力保持恒定；
（4）啟動直流電阻焊接設(shè)備，隨后讓焊件空冷至室溫。
本發(fā)明的有益效果為：
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