專利名稱:鋁銅雙金屬片的低溫低壓反應(yīng)擴散焊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于鋁銅金屬材料的鋁銅雙金屬片的低溫低壓反應(yīng)擴散焊。
背景技術(shù)：
對于鋁銅雙金屬材料的焊接工藝目前多采用的有摩擦焊、冷壓焊、爆炸焊、釬焊和固相擴散焊等方法，其中摩擦焊只適用于鋁和銅的棒材對接結(jié)構(gòu)，對于鋁銅片材的焊接無法使用；釬焊對于鋁銅材料的接頭性能有極大的影響；而爆炸焊、冷壓焊又由于其工藝參數(shù)難于控制、工件容易變形等因素不適用于超小形鋁銅雙金屬片材的焊接；固相擴散焊雖然對鋁銅雙金屬材料有著良好的焊接效果，但是，它的焊接時間較長，焊接壓力較大，焊接溫度也較高，而且，對焊件的表面準(zhǔn)備一般要求較苛刻，事先要盡可能地去除氧化膜和污染物，而且接觸面的粗糙度必須與所選的工藝參數(shù)相匹配，以達(dá)到待焊件表面有可靠的金屬間接觸，因此通常焊前對被焊件的表面清洗和粗糙度都有較嚴(yán)格的要求，通常鋁銅擴散焊的焊接溫度在520℃以上，焊接壓力5MPa～10MPa，保溫時間10min～30min，被焊件還必須進(jìn)行焊前嚴(yán)格清洗和保持較高的粗糙度。如果能將焊接溫度和焊接壓力降低，則焊接設(shè)備可簡化；又對焊件表面的準(zhǔn)備要求也可以降低，那么工藝過程可大大簡化，而且焊接質(zhì)量更容易保證。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是采用Al-Mg系鋁合金與純銅在較低溫度、較短時間和較小壓力工藝條件下獲得焊合率高且具有一定力學(xué)性能和較高導(dǎo)電性能的鋁銅雙金屬復(fù)合材料。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，由Al-Mg系鋁合金與純銅材料組成的雙金屬片在一定溫度和壓力下，由于AL、Mg、Cu產(chǎn)生反應(yīng)，擴散而形成AL-Cu-Mg三元共晶液相，從而達(dá)到連接的目的。其工藝方法為1.焊接前，先將鋁鎂合金和銅表面用機械打磨去除表面油污、氧化層及其他雜質(zhì)；2.將鋁鎂合金與銅零件用夾具對齊定位；3.將用夾具定位好的零件放入真空擴散爐內(nèi)加壓，壓力為3MPa～5MPa；
4.將真空擴散爐升溫至470℃～520℃的溫度下，真空度為1×10-2Pa～1×10-3Pa，保溫3min～10min；5.關(guān)閉電源使?fàn)t溫自然下降至室溫，打開爐子去除壓力取出被焊零件，鋁-銅兩金屬即被焊成一體。
本發(fā)明克服了現(xiàn)有固相擴散焊所需時間長、壓力大、溫度高的不足。它有操作工藝簡便，焊合率高，特別是對于那些對接頭性能及導(dǎo)電性能要求較高的鋁銅雙金屬片結(jié)構(gòu)的零件，有著良好的剪切強度和導(dǎo)電率，剪切強度為20～30MPa，導(dǎo)電率＜50μΩ。與現(xiàn)有的擴散焊工藝相比，其焊接溫度由原來的520℃以上，下降為470℃，焊接壓力由5MPa～10Mpa下降為3MPa～5MPa，保溫時間由10min～30min縮短到3min～10min，具體實施方式
選用1mm厚LF6鋁合金片和0.5mm厚銅片，將鋁合金片和銅表面采用機械打磨的方法清理，按下列規(guī)范進(jìn)行焊接。
權(quán)利要求
1.一種鋁銅雙金屬片的低溫低壓反應(yīng)擴散焊，其特征是，由鋁鎂合金與純銅材組成的雙金屬片，通過鋁、鎂、銅形成三元共晶液相進(jìn)行連接，其工藝步驟為(1).焊接前，先將鋁鎂合金和銅表面用機械打磨去除表面油污、氧化層及其他雜質(zhì)；(2).將鋁鎂合金與銅零件用夾具對齊定位；(3).將用夾具定位好的零件方入真空擴散爐內(nèi)加壓，壓力為3MPa～5Mpa；(4).將真空擴散爐升溫至470℃～520℃的溫度下，真空度為1×10-2Pa～1×10-3Pa，保溫3min～10min；(5).關(guān)閉電源使?fàn)t溫自然下降至室溫，打開爐子去除壓力取出被焊零件，鋁-銅兩金屬即被焊成一體。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的鋁銅雙金屬片的低溫低壓反應(yīng)擴散焊，其特征是，焊接溫度為480℃～500℃。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種用于鋁銅金屬材料的鋁銅雙金屬片的低溫低壓擴散焊。鋁銅雙金屬片焊接時不添加任何中間層，通過Al-Mg系鋁合金與Cu之間的Al-Cu-Mg三元共晶反應(yīng)形成液相而連接到一起，溫度為470℃～520℃；時間為3min～10min；壓力為3MPa～5Mpa；真空度為1×10
文檔編號B23K20/14GKCN1234496SQ02159026
公開日2006年1月4日 申請日期2002年12月27日
發(fā)明者孟膠東, 曲文卿, 莊鴻壽, 韓志剛, 王德貴 申請人:北京青云航空儀表有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan