需求背景
銅合金具有優(yōu)良的導電性能,廣泛應用于電力電氣行業(yè)。鋁具有質(zhì)量輕,經(jīng)濟成本較低,導電性能好等優(yōu)勢,在某些環(huán)境下代替銅,可節約成本,具有著(zhù)較好的應用前景。然而在工程上遇到 Cu/Al 接頭時(shí),由于兩者的物理及化學(xué)性能差異較大,采用傳統熔焊方法很難獲得良好的接頭。攪拌摩擦焊作為一種新型的固相連接技術(shù),能有效避免熔焊過(guò)程中所產(chǎn)生的各種缺陷,較好的適用于異種材料的焊接。
厚板銅鋁攪拌摩擦搭接焊較難獲得成形良好的焊縫,而薄板銅鋁攪拌摩擦搭接焊則可以獲得成形良好的焊縫,當鋁置于銅上,攪拌頭轉速為750r/min、焊接速度為 60mm/min 和 90mm/min 時(shí),薄板搭接接頭成形良好,無(wú)缺陷。接頭橫截面的返回邊出現較大的 Hook 鉤,前進(jìn)邊 Hook 鉤較小,Hook 鉤中存在缺陷,利用同向雙道焊方法可以消除前一道的 Hook 鉤。焊核底端與銅界面處的擴散寬度較小,而 Hook 鉤與焊核界面處的擴散寬度較大。
需解決的主要技術(shù)難題
現在針對不同板厚的LY12鋁合金板和T2紫銅板需要進(jìn)行攪拌摩擦搭接焊試驗,需解決的技術(shù)難題為:
1.研究工藝參數對焊縫橫截面形貌的影響規律,分析薄板接頭橫截面形貌的產(chǎn)生原因,界面元素的分布特點(diǎn)、拉剪斷裂的不同方式和接頭電阻率隨工藝參數變化規律;
2.對10mm厚的純鋁板1060A和T2紫銅板進(jìn)行攪拌摩擦對接焊試驗,研究接頭的結構及性能,分析接頭的顯微組織結構、物相組成及各種性能,為攪拌摩擦焊工藝參數的優(yōu)化及缺陷的控制等提供理論依據。