本發(fā)明屬于線束領(lǐng)域，具體涉及一種線束中銅端子和鋁導(dǎo)線連接的接頭及其超聲波焊接的方法。
背景技術(shù)：
：銅具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、塑性而被廣泛應(yīng)用。然而，銅資源短缺，銅成本高。為此，人們開始尋找銅的替代品來降低成本。鋁價格相對較低，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，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)件之間的接頭焊接情況。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構(gòu)件時，或者與銅電纜互相進(jìn)行連接時，在銅鋁接觸端通過焊接而連接。對于鋁和銅的連接導(dǎo)電，有兩個技術(shù)問題一直沒有解決：1)鋁是活潑金屬，在干燥空氣中鋁的表面立即形成厚約50埃(1埃＝0.1納米)的致密氧化膜，使鋁不會進(jìn)一步氧化，但同時也使鋁導(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，銅與鋁之間的電極電位差為1.9997v，這兩種金屬連接通電后會發(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?，F(xiàn)有技術(shù)中，線束的端子和導(dǎo)線的接頭的制備方式主要有以下幾種：壓接、傳統(tǒng)超聲波焊和超聲波釬焊等?，F(xiàn)有線束常用連接技術(shù)中，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，對于銅端子和鋁導(dǎo)線這種組合，傳統(tǒng)的壓接方法無法解決鋁導(dǎo)線和銅端子隨著時間的推移所發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)，因而導(dǎo)致銅端子和鋁導(dǎo)線接頭的力學(xué)性能和電學(xué)性能下降。所以針對銅端子和鋁導(dǎo)線接頭的連接，壓接的方法難以在工業(yè)生產(chǎn)中得到應(yīng)用。傳統(tǒng)超聲波焊，被焊金屬表面的氧化膜或涂層對焊接質(zhì)量影響較小，焊接不加外熱源，不會出現(xiàn)鑄態(tài)熔核或脆性金屬間化合物，因此，是銅端子和鋁導(dǎo)線接頭制備的一種優(yōu)選焊接方式。但是，直接使用超聲波焊，銅鋁直接接觸，二者電極電位差大，隨著時間的推移，銅端子和鋁導(dǎo)線間會產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕，導(dǎo)致電阻增加，電壓降增大，力學(xué)性能減低，接頭的使用壽命減低。為此，專利cn102216021b采用了一種密封劑隔絕在銅端子和鋁導(dǎo)線之間，然后再用超聲波焊接的方法，減輕銅鋁之間發(fā)生電化學(xué)腐蝕，但是由于密封劑的存在，不僅使銅鋁之間的焊接不充分，導(dǎo)致接頭力學(xué)性能的降低，同時，由于密封劑導(dǎo)電性較差，影響接頭的導(dǎo)電性能，從而使銅端子與鋁導(dǎo)線接頭的力學(xué)性能和電學(xué)性能都不能滿足使用的性能要求與對使用穩(wěn)定性的要求。同時，該專利主要針對扁平狀端子，而端子與導(dǎo)線的接頭在線束中大部分應(yīng)用非扁平狀端子，因此，專利cn102216021b具有很大的應(yīng)用局限性。超聲波釬焊，主要利用超聲波的振動擊碎焊接基體表面的氧化膜，然后通過釬焊的方式使兩種基體結(jié)合。在連接銅端子和鋁導(dǎo)線制備接頭時，超聲波釬焊所具有的顯著問題導(dǎo)致其無法應(yīng)用在銅端子和鋁導(dǎo)線接頭的工業(yè)制備中。具體的，超聲波釬焊的焊料不易填滿焊縫，易在銅端子和鋁導(dǎo)線間形成未填滿的不規(guī)則間隙。而此種間隙只能采用全部破壞性試驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)，無法保證每一個接頭穩(wěn)定地滿足電學(xué)性能與力學(xué)性能要求。因此采用超聲波釬焊制備銅端子和鋁導(dǎo)線接頭的方法無法在大批量的工業(yè)生產(chǎn)中得到應(yīng)用。綜上，現(xiàn)有技術(shù)中，沒有一種焊接方式能夠制備出滿足線束使用的多種形狀的銅端子和鋁導(dǎo)線接頭的力學(xué)性能要求與電學(xué)性能要求。因此，一種低成本的，能夠制備出滿足線束使用要求的銅端子和鋁導(dǎo)線的接頭及其制備方法急待推出。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明目的在于提供一種銅端子與鋁導(dǎo)線的接頭及其超聲波焊接的方法。本發(fā)明目的還在于提供一種減少銅端子與鋁導(dǎo)線間電極電位差的接頭及其超聲波焊接方法，該結(jié)構(gòu)和焊接方法有利于減少或避免銅端子與鋁導(dǎo)線的接頭的電化學(xué)腐蝕，顯著提高接頭的使用壽命。本發(fā)明目的還在于提供一種能有效提升銅端子與鋁導(dǎo)線接頭的力學(xué)性能的結(jié)構(gòu)及其焊接方法，相比于現(xiàn)有技術(shù)，可以使銅端子和鋁導(dǎo)線接頭在鹽霧實(shí)驗(yàn)后的拉拔力提升至少20％。本發(fā)明目的還在于提供一種能有效降低成本的銅端子與鋁導(dǎo)線的接頭及其焊接方法，其可以使成本顯著降低。本發(fā)明的上述目的通過以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)：本發(fā)明提供了一種銅端子與鋁導(dǎo)線的接頭，所述的銅端子含有連接件，以及與連接件相連的功能件，所述的鋁導(dǎo)線的導(dǎo)芯跟銅端子的連接件相連，其特征在于，所述的鋁導(dǎo)線的導(dǎo)芯與銅端子的連接件通過間隔金屬層連接。本發(fā)明中，所述的銅端子可以為扁平端子、開口端子、圓筒端子，或者是實(shí)心銅導(dǎo)線的一端。所述的銅端子包含有連接件，以及與連接件相連的功能件。其中，所述的連接件為銅端子與鋁導(dǎo)線連接的部件；扁平銅端子的連接件為扁平狀，開口端子的連接件為翼狀，圓筒端子的連接件為圓筒狀；其中，所述的功能件為銅端子與用電裝置相連接的固定區(qū)域，是線纜末端安裝固定，以及實(shí)現(xiàn)銅端子和用電裝置電氣連接的主要區(qū)域。實(shí)心銅導(dǎo)線的連接件和功能件結(jié)構(gòu)上無區(qū)別，只是連接件與鋁導(dǎo)線相連，功能件與用電裝置或其它端子相連接。本發(fā)明中，所述的鋁導(dǎo)線可以為實(shí)心鋁導(dǎo)線或者是多芯鋁導(dǎo)線。本發(fā)明中，所述鋁導(dǎo)線導(dǎo)芯材質(zhì)為鋁或者鋁合金，所述的銅端子的材質(zhì)為銅或者銅合金。本發(fā)明中，所述的銅端子和鋁導(dǎo)線的接頭具有焊接區(qū)域，所述的焊接區(qū)域面積至少為所述的鋁導(dǎo)線與銅端子相重疊區(qū)域面積的1％；優(yōu)選地，所述的鋁導(dǎo)線與銅端子的焊接區(qū)域面積至少為所述的鋁導(dǎo)線與銅端子相重疊區(qū)域面積的10％。本發(fā)明中，所述間隔金屬層的厚度是3μm到5000μm。作為優(yōu)選的實(shí)施方式，間隔金屬層的厚度為5μm到1000μm之間。如果間隔金屬層的厚度小于3μm，超聲波焊接時銅端子和鋁導(dǎo)線摩擦，間隔金屬層容易被銅端子和鋁導(dǎo)線破壞，從而使銅鋁接觸導(dǎo)致間隔金屬層沒有起到間隔兩種金屬的作用；當(dāng)間隔金屬層的厚度大于5000μm，由于大部分間隔金屬層材質(zhì)的導(dǎo)電性不如銅鋁金屬，厚度大反而導(dǎo)致焊接接頭的電壓降升高；另外，間隔金屬的用量增大，成本增加，但性能沒有明顯提升。一般來說，當(dāng)采用電鍍、電弧噴涂的方式固定間隔金屬層，間隔金屬層的厚度可以達(dá)到3μm到1000μm；當(dāng)采用電磁焊或壓焊的方式，間隔金屬層的厚度可以達(dá)到1000μm到5000μm；因此本發(fā)明中的間隔金屬層設(shè)置在3μm到5000μm的厚度范圍內(nèi)。本發(fā)明中，所述的間隔金屬層材質(zhì)的電極電位介于銅和鋁的電極電位之間，或者是與銅或鋁的電極電位相等，作為優(yōu)選的實(shí)施方式，本發(fā)明中間隔金屬層的材質(zhì)選自鎳、鎘、鋯、鉻、錳、鋁、錫、鈦、鋅、鈷中的一種或其組合，更為優(yōu)選的是鋁、鎳和鋅中一種或其組合。除了電極電位介于銅和鋁的電極電位之間(包含相等的情況)的金屬可以作為本發(fā)明的間隔金屬層，金或者銀或其組合也可以作為間隔金屬層，因?yàn)榻?、銀的導(dǎo)電性好，而且化學(xué)特性穩(wěn)定。以上描述的間隔金屬層材質(zhì)的組合，既包含間隔金屬層材質(zhì)為合金組成，也包括采用多層涂覆的形式形成間隔金屬層，還包含不同金屬材質(zhì)用物理或化學(xué)方法混合形成的不同金屬成分的間隔金屬層。本發(fā)明還提供了一種銅端子和鋁導(dǎo)線接頭的超聲波焊接方法，具體地，包括以下步驟：1)將間隔金屬層通過電鍍、電磁焊、電弧噴涂或壓焊的方式，固定在待焊接的銅端子或者鋁導(dǎo)線的至少包含焊接區(qū)域的位置；優(yōu)選地，將間隔金屬層通過電鍍的方式固定在待焊接的銅端子或鋁導(dǎo)線的至少包含焊接區(qū)域的位置；2)將所述銅端子與鋁導(dǎo)線接合，固定在超聲波焊接設(shè)備的模具或工裝上；3)啟動超聲波焊接設(shè)備，將超聲波焊接設(shè)備的振動能量傳遞到超聲波模具或工裝上進(jìn)行焊接，使銅端子與鋁導(dǎo)線高速摩擦生熱熔融，并在壓力的作用下完成焊接。本發(fā)明將間隔金屬層附在銅端子或者鋁導(dǎo)線時，可以采用電鍍、電磁焊、電弧噴涂、壓焊或者其他可以使間隔金屬層穩(wěn)定地固定在其中一種母材上的其他現(xiàn)有技術(shù)。所述的電鍍的方法，其步驟是：1、鍍層金屬在陽極；2、待鍍物質(zhì)在陰極；3、陰陽極與鍍層金屬陽離子組成的電解質(zhì)溶液相連；4、通以直流電的電源后，陽極的金屬會氧化(失去電子)，溶液中的陽離子則在陰極還原(得到電子)成原子并積聚在待鍍物質(zhì)表層。所述的電磁焊的方法，其步驟是：1、將需焊接的兩種金屬疊放；2、電磁焊設(shè)備在焊接區(qū)域形成高壓磁場，使兩種金屬在電磁力的推動下發(fā)生原子能級的撞擊，從而使兩種金屬焊接在一起。所述的電弧噴涂的方法，是將間隔金屬輸送至電弧區(qū)域并霧化，并在壓縮氣體的作用下高速噴涂到工件表面，形成電弧噴涂層。所述的壓焊的方法，其步驟是：1、將需壓焊的兩種金屬疊放；2、施加壓力使待焊表面充分進(jìn)行擴(kuò)散而實(shí)現(xiàn)原子間結(jié)合；3、視金屬不同和壓力源不同，可以通過增加溫度的方法提高焊接效果，縮短焊接時間。作為優(yōu)選的方式，采用電鍍的方法。1、電鍍技術(shù)比較成熟，從加工成本和時間成本考慮比較有優(yōu)勢；2、電鍍的鍍層一般比較薄，從間隔金屬的用量與成本上比較有優(yōu)勢；3、電鍍后的銅端子或鋁導(dǎo)線，耐鹽霧腐蝕和酸堿腐蝕的能力大大提高，延長接頭的使用壽命。4、經(jīng)試驗(yàn)證實(shí)，采用電鍍的方法，最終得到的接頭拉拔力和電壓降具有顯著的優(yōu)勢。在本發(fā)明所述的接頭的制作方法的步驟1)中，當(dāng)鋁導(dǎo)線外層附著絕緣層時，在固定前，先剝除鋁導(dǎo)線焊接端的絕緣層。在本發(fā)明所述的接頭的制作方法中，超聲波焊接設(shè)備的超聲頻率為5khz～40khz；根據(jù)焊接區(qū)域的截面積不同，超聲波焊接設(shè)備的功率選用2kw～20kw，超聲波焊接設(shè)備焊頭的壓力選用0.5kn～30kn，超聲波焊接設(shè)備的振幅可以從0～100％調(diào)節(jié)；作為優(yōu)選的實(shí)施方式，超聲波焊接設(shè)備的超聲波頻率為15khz～25khz；超聲波焊接設(shè)備的功率為5kw～15kw；超聲波焊接設(shè)備的振幅為30～100％；超聲波設(shè)備焊頭的壓力為3kn～20kn。在本發(fā)明中，由于采用固態(tài)的超聲波焊，不會存在焊接溫度過高，生成脆性金屬間化合物的問題。本發(fā)明采用間隔金屬層的材質(zhì)例如鋅、鎳或鋁中的一種或其組合，先使用電鍍、電磁焊、電弧噴涂或壓焊的方式將間隔金屬固定到一種母材上，再進(jìn)行超聲波焊，其目的在于防止銅鋁之間電化學(xué)腐蝕，且焊接過程中不需要其他焊料和焊劑。現(xiàn)有研究中，還沒有對銅鋁超聲波焊接中添加間隔金屬層的介紹，而且通過大量的實(shí)驗(yàn)和測試，添加間隔金屬層后，不僅使銅端子和鋁導(dǎo)線接頭的力學(xué)性能和電學(xué)性能得以保證，而且使銅端子和鋁導(dǎo)線接頭的耐電化學(xué)腐蝕和金屬腐蝕的性能大幅度提升，使用壽命得以顯著提升。本發(fā)明取得的有益效果：1.本發(fā)明的銅端子的連接件與和鋁導(dǎo)線導(dǎo)芯之間含有間隔金屬層，通過大量的實(shí)驗(yàn)和測試，間隔金屬層的存在，不僅使銅端子和鋁導(dǎo)線接頭的力學(xué)性能和電學(xué)性能得以保證，而且接頭的耐電化學(xué)腐蝕和耐金屬腐蝕的性能也大幅度提升。2.本發(fā)明的焊接方法，相比于超聲波釬焊，無需加熱，銅鋁之間不會產(chǎn)生脆性金屬，不會存在焊縫強(qiáng)度和可塑性降低，甚至晶格腐蝕的問題；同時，無需使用焊劑，不會對焊接接頭產(chǎn)生腐蝕。3.相對于傳統(tǒng)的超聲波直接焊接異種金屬的方法，電極電位差異較大的金屬直接焊接在一起，由于銅鋁之間存在電化學(xué)反應(yīng)，在水和空氣的作用下，電極電位較低的金屬會丟失電子導(dǎo)致金屬腐蝕，降低了銅鋁接頭的壽命。鋁導(dǎo)線的導(dǎo)芯與銅端子的連接件通過間隔金屬層連接，可以大幅度的降低金屬之間的電化學(xué)反應(yīng)，減少金屬腐蝕，延長使用壽命至少50％。4.由于都是金屬之間的焊接，避免了發(fā)明專利cn102216021b中使用密封劑焊接導(dǎo)致的力學(xué)性能降低的弊端，可以使銅端子和鋁導(dǎo)線接頭在鹽霧實(shí)驗(yàn)后的拉拔力提升至少20％。5.相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所提供的銅端子和鋁導(dǎo)線的接頭及其超聲波焊接方法可以使用全自動設(shè)備，工裝夾具進(jìn)行生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率，減少人工，提高生產(chǎn)的穩(wěn)定性，顯著降低生產(chǎn)成本。6.焊接過程中不添加焊料、助焊劑和保護(hù)氣體等，加工完成也不需要再處理，無廢料，毛邊，節(jié)省成本，降低污染。附圖說明圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的銅端子和鋁導(dǎo)線的接頭示意圖；a：多芯鋁導(dǎo)線和扁平銅端子的接頭；b：實(shí)心鋁導(dǎo)線和扁平銅端子的接頭；c：圖1a的側(cè)面示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例2的銅端子和鋁導(dǎo)線的接頭示意圖；a：焊接前的開口銅端子；b：多芯鋁導(dǎo)線；c：實(shí)心鋁導(dǎo)線；d：實(shí)施例2焊接后的接頭橫切面；圖3為本發(fā)明實(shí)施例3的銅端子和鋁導(dǎo)線的接頭示意圖；a：多芯鋁導(dǎo)線和圓筒銅端子的接頭；b：實(shí)心鋁導(dǎo)線和圓筒銅端子的接頭；圖4為本發(fā)明實(shí)施例4的銅端子和鋁導(dǎo)線的接頭示意圖；a：多芯鋁導(dǎo)線和扁平銅導(dǎo)線的接頭；b：實(shí)心鋁導(dǎo)線和扁平銅導(dǎo)線的接頭；c：圖3a的側(cè)面示意圖。圖式說明：1.銅端子、11.連接件、12.功能件2.鋁導(dǎo)線、21.導(dǎo)芯、22.絕緣層3.間隔金屬層具體實(shí)施方式以下通過具體的實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案，具體實(shí)施例不代表對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。其他人根據(jù)本發(fā)明理念所做出的一些非本質(zhì)的修改和調(diào)整仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。本發(fā)明中，所述的“焊接區(qū)域”是指超聲波設(shè)備的焊頭將銅端子和鋁導(dǎo)線焊接在一起的區(qū)域。在本發(fā)明中，所述的“鋁導(dǎo)線的導(dǎo)芯與銅端子的連接件通過間隔金屬層連接/相連”，應(yīng)當(dāng)理解為直接相連或者間接相連均包括在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。直接相連為連接件與鋁導(dǎo)線的導(dǎo)芯之間僅通過間隔金屬層相連；間接相連為連接件與鋁導(dǎo)線的導(dǎo)芯之間除了間隔金屬層，還具有其他非金屬材質(zhì)結(jié)構(gòu)，如石墨烯層或者其它成份形成的結(jié)構(gòu)。實(shí)施例1一種銅端子和鋁導(dǎo)線的接頭及其超聲波焊的方法如圖1所示的銅端子和鋁導(dǎo)線的接頭，該銅端子1為扁平銅端子，銅端子1含有連接件11，以及功能件12，所述的鋁導(dǎo)線2含有導(dǎo)芯21以及絕緣層22，鋁導(dǎo)線是多芯鋁導(dǎo)線(圖1a)或?qū)嵭匿X導(dǎo)線(圖1b)。鋁導(dǎo)線2的導(dǎo)芯與銅端子1的連接件11連接，鋁導(dǎo)線的導(dǎo)芯與銅端子的連接件之間，含有間隔金屬層3。該接頭具體焊接步驟如下：1)銅端子在焊接區(qū)域電鍍間隔金屬層(在本實(shí)施例中為鎳)，間隔金屬層的厚度為8μm。2)將銅端子放入超聲波焊接設(shè)備的模具中，將鋁導(dǎo)線放入超聲波焊接設(shè)備的模具中，與銅端子疊放；3)啟動超聲波焊接設(shè)備，焊頭將三種金屬壓實(shí)后，開始振動焊接。所述的超聲波的頻率為20khz；超聲波焊接設(shè)備的功率為5kw；焊接振幅為80％；超聲波焊頭的壓力為4.5kn。實(shí)施例2一種銅端子和鋁導(dǎo)線的接頭及其超聲波焊的方法如圖2所示的銅端子和鋁導(dǎo)線的接頭，該銅端子1為開口端子，銅端子1含有連接件11，以及功能件12，所述的鋁導(dǎo)線2含有導(dǎo)芯21以及絕緣層22，鋁導(dǎo)線是多芯鋁導(dǎo)線(圖2b)或?qū)嵭匿X導(dǎo)線(圖2c)。鋁導(dǎo)線2的導(dǎo)芯21與銅端子1的連接件11連接，鋁導(dǎo)線的導(dǎo)芯與銅端子的連接件之間，還含有間隔金屬層3。該接頭具體焊接步驟如下：1)銅端子在焊接區(qū)域電鍍間隔金屬層(在本實(shí)施例中為鋅)，間隔金屬層的厚度為5μm。2)將銅端子放入壓接模具中，將鋁導(dǎo)線的導(dǎo)芯放入到銅端子的開口中，啟動壓接機(jī)將鋁導(dǎo)線壓接到銅端子中，使銅端子的開口包住鋁導(dǎo)線的焊接部分；3)將步驟2)壓接后的三種金屬放入超聲波焊接模具中；4)啟動超聲波焊接機(jī)，焊頭將三種金屬壓實(shí)后，開始振動焊接。所述的超聲波的頻率為20khz；超聲波焊接設(shè)備的功率為9kw；焊接振幅為90％；超聲波焊頭的壓力為15kn。實(shí)施例3一種銅端子和鋁導(dǎo)線的接頭及其超聲波焊的方法如圖3所示的銅端子和鋁導(dǎo)線的接頭，該銅端子1為圓筒端子，銅端子1含有連接件11，以及功能件12，所述的鋁導(dǎo)線2含有導(dǎo)芯21以及絕緣層22，鋁導(dǎo)線是多芯鋁導(dǎo)線(圖3a)或?qū)嵭匿X導(dǎo)線(圖3b)。鋁導(dǎo)線2的導(dǎo)芯21與銅端子1的連接件11連接，鋁導(dǎo)線的導(dǎo)芯與銅端子的連接件之間，還含有間隔金屬層3。該接頭的具體焊接步驟如下：1)銅端子在焊接區(qū)域電鍍間隔金屬層(在本實(shí)施例中為銀)，間隔金屬層的厚度為10μm。2)將鋁導(dǎo)線的導(dǎo)芯焊接區(qū)插入銅端子的圓筒中；3)將步驟2)得到的插接后的三種金屬放入超聲波焊接機(jī)的模具中；4)啟動超聲波焊接機(jī)，焊頭將三種金屬壓實(shí)后，開始振動焊接。所述的超聲波的頻率為25khz；超聲波焊接設(shè)備的功率為7.5kw；焊接振幅為100％；超聲波焊頭的壓力為10kn。實(shí)施例4一種實(shí)心銅導(dǎo)線和鋁導(dǎo)線的接頭及其超聲波焊的方法如圖4所示的銅端子和鋁導(dǎo)線的接頭，該銅端子1為實(shí)心銅導(dǎo)線。所述的實(shí)心銅導(dǎo)線1含有連接件11，以及功能件12，所述的鋁導(dǎo)線2含有導(dǎo)芯21以及絕緣層22，鋁導(dǎo)線是多芯鋁導(dǎo)線(圖4a)或?qū)嵭匿X導(dǎo)線(圖4b)。鋁導(dǎo)線2的導(dǎo)芯21與實(shí)心銅導(dǎo)線11相連接，鋁導(dǎo)線的導(dǎo)芯與實(shí)心銅導(dǎo)線的連接件之間還含有間隔金屬層3。銅端子是扁平實(shí)心導(dǎo)線，鋁導(dǎo)線是實(shí)心鋁導(dǎo)線或多芯鋁導(dǎo)線，具體焊接步驟如下：1)銅端子在焊接區(qū)域電鍍間隔金屬層(在本實(shí)施例中為鋁)，間隔金屬層的厚度為6μm。2)將銅端子放入超聲波焊接機(jī)的模具中；將鋁導(dǎo)線放入超聲波焊接機(jī)的模具中，與實(shí)心銅導(dǎo)線疊放；3)啟動超聲波焊接機(jī)，焊頭將三種金屬壓實(shí)后，開始振動焊接。所述的超聲波的頻率為15khz；焊接振幅為80％；超聲波焊接設(shè)備的功率為12kw；超聲波焊頭的壓力為20kn。實(shí)施例5不同的間隔層對焊接接頭的性能影響采用50套相同材質(zhì)和結(jié)構(gòu)的銅端子和鋁導(dǎo)線，使用相同的超聲波焊接機(jī)及工裝，以及如實(shí)施例1中相同的焊接參數(shù)、鍍層厚度(8μm)和焊接方法；其中10套不含任何間隔層；10套采用鎳(ni)作為間隔金屬層；10套采用鋅(zn)作為間隔金屬層；10套采用鎳(ni)打底，表面鍍鋅(zn)；剩余10套采用一種防腐導(dǎo)電密封劑作為間隔層，分別測試焊接完成后，焊接接頭腐蝕前和腐蝕后的力學(xué)性能和電性能對比。表1不同的間隔層對拉拔力(n)的影響表2不同的間隔層對電壓降(mv)的影響由表1和表2可知，使用ni鍍層或zn鍍層或復(fù)合鍍層的結(jié)構(gòu)，拉拔力和電壓降性能都優(yōu)于使用密封劑的結(jié)構(gòu)，而且，經(jīng)過24小時鹽霧實(shí)驗(yàn)后，使用ni鍍層或zn鍍層或復(fù)合鍍層的結(jié)構(gòu)的拉拔力和電壓降性能的降低幅度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于使用密封劑的結(jié)構(gòu)。同樣在表1和表2可知，無鍍層的焊接結(jié)構(gòu)，雖然在焊接初期，拉拔力和電壓降性能與使用ni鍍層或zn鍍層或復(fù)合鍍層的結(jié)構(gòu)性能接近，但是經(jīng)過鹽霧實(shí)驗(yàn)后，由于銅鋁之間在空氣、水和鹽霧的作用下，既產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕，也產(chǎn)生金屬腐蝕，因此拉拔力和電壓降性能很大幅度的降低，無法保證銅端子和鋁導(dǎo)線接頭的電學(xué)和力學(xué)性能。實(shí)施例6不同的間隔金屬層固定方式對焊接接頭的性能影響采用40套相同材質(zhì)和結(jié)構(gòu)的銅端子和鋁導(dǎo)線，使用相同的超聲波焊接機(jī)及工裝，以及相同的間隔金屬zn，相同的間隔金屬層厚度；其中10套采用通過壓焊的方式將間隔金屬zn固定在銅端子上；10套通過電磁焊的方式將間隔金屬固定在銅端子上，10套采用電鍍的方式將間隔金屬zn層固定在銅端子上，剩余10套采用電弧噴涂的方式將間隔金屬zn固定在銅端子上，對銅端子和鋁導(dǎo)線進(jìn)行焊接，焊接完成后，分別測試銅端子和鋁導(dǎo)線接頭的腐蝕前和腐蝕后的力學(xué)性能和電性能對比。鹽霧腐蝕、電壓降、和拉拔力的測試結(jié)果見表3和表4。表3不同的間隔金屬層固定方式對拉拔力(n)的影響表4不同的間隔金屬層固定方式對電壓降(mv)的影響從表3和表4中可以看出，不同的焊接方法，在焊接完成后力學(xué)性能和電學(xué)性能以電鍍效果最好，電磁焊和電弧噴涂次之，壓焊的效果較差；在四種間隔金屬層相同厚度的情況下，以電鍍的形式對銅端子和鋁導(dǎo)線接頭的性能比較突出。而且，電鍍技術(shù)比較成熟，從加工成本和時間考慮比較有優(yōu)勢。實(shí)施例7不同焊接區(qū)域面積對焊接接頭的性能影響采用120套相同材質(zhì)和結(jié)構(gòu)的銅端子和鋁導(dǎo)線，分為12組，每組10套，使用相同的超聲波焊接機(jī)及工裝，以及相同的間隔金屬zn，相同的間隔金屬厚度；在相同的鋁導(dǎo)線與銅端子相重疊區(qū)域面積上，焊接不同的焊接區(qū)域面積，對比不同的焊接面積占所述的鋁導(dǎo)線與銅端子相重疊區(qū)域面積的比例對超聲波焊接接頭的電學(xué)和力學(xué)性能的影響。從下表5數(shù)據(jù)可以看出，焊接面積占所述的鋁導(dǎo)線與銅端子相重疊區(qū)域面積的比例越大，相應(yīng)的焊接接頭的電壓降性能和拉拔力性能越好，當(dāng)比例小于1％的時候，接頭的電學(xué)性能和力學(xué)性能明顯下降，因此，所述接頭的焊接區(qū)域面積至少為所述的鋁導(dǎo)線與銅端子相重疊區(qū)域面積的1％；優(yōu)選的，所述接頭的焊接區(qū)域面積至少為所述鋁導(dǎo)線與銅端子相重疊區(qū)域面積的10％。表5不同的焊接面積對電壓降(mv)和拉拔力(n)的影響編號面積比例電壓降(mv)拉拔力(n)1100％3.12158.4290％3.12013.5380％3.21976.9470％3.21952.6560％3.41916.7650％3.41904.9740％3.51894.2830％3.61861.8920％3.61849.21010％3.71827.5111％3.81817.412<1％4.21628.9實(shí)施例8不同過渡金屬層的厚度對焊接接頭的性能影響采用150套與實(shí)施例3相同材質(zhì)和結(jié)構(gòu)的銅端子和鋁導(dǎo)線，分為15組，每組10套，分別在銅端子上用電鍍的方式鍍1μm到1000μm不同厚度的鋅鍍層，用壓焊的方式固定1000μm到6000μm不同厚度的鋅作為間隔金屬層，再使用相同的超聲波焊接設(shè)備及工裝，將鋁導(dǎo)線焊接到銅端子上，然后測試焊接后銅鋁接頭的拉拔力和電壓降。從以下表6和表7的數(shù)據(jù)可以看出，當(dāng)鍍層厚度超過5000μm和小于3μm的時候，銅端子和鋁導(dǎo)線的接頭的力學(xué)性能和電學(xué)性能明顯下降，因此，選用間隔金屬層的厚度為3μm到5000μm；同時，優(yōu)選地，間隔金屬層的厚度為5μm到1000μm時，銅端子和鋁導(dǎo)線的接頭的力學(xué)性能和電學(xué)性能較佳。表6不同的鍍層厚度對拉拔力(n)的影響表7不同的鍍層厚度對電壓降(mv)的影響當(dāng)前第1頁12