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线束压缩焊接方式有真空扩散焊接、高频焊接、冷压接、超声波焊接。
扩散焊
一种焊接方法,使焊接物紧密接触,在一定的温度和压力下维持一定时间,形成接触面间的原子相互扩散连接。
影响真空扩散焊接过程和接头质量的主要因素是温度压力扩散时间和表面粗糙度,焊接温度越高,原子扩散越快的焊接温度一般为材料熔点的0.5~0.8倍。根据材料种类和接头质量要求,真空扩散焊可采用真空,在保护气体或溶剂下进行,其中真空扩散焊的应用最为广泛。
为了加速焊接过程,减少焊接表面的粗糙度或不产生对接头有害的组织,经常在焊接表面之间添加特定成分的中间中间中间中间层材料的厚度为0.01mm左右。真空扩散焊接压力小,工件不发生宏观塑性变形,焊接后进一步进行。适用于不加工的精密零件。
真空扩散焊可与其它热加工工艺(例如,热消耗-扩散焊、粉末烧结-扩散焊、超塑性成形-扩散焊等)组合形成组合工艺。
该组合工艺不仅可以大幅提高生产效率,还可以解决超音速飞机上各种钛合金零件等单一工艺无法解决的问题,使用超塑性成形-扩散焊接制造的扩散焊接头的性能也可以与母材相同特别是异种金属材料适用于石墨或陶瓷等非金属材料、分散强化高温合金、金属基复合材料、多孔烧结材料等的焊接。真空扩散焊接广泛用于制造核反应堆燃料元件、蜂窝结构板、静电加速管、各种叶片、叶轮、冲头、过滤器、电子部件等。
扩散焊接在一定温度和压力下,使待焊物质的焊接表面相互接触,通过微塑变形或焊接面生成微量液相,扩大待焊表面的物理接触,使距离在(1-5)x10-8cm以内。(这样,原子间的引力作用可以形成金属键),实现更长时间的原子间相互间的不断扩散、相互渗透、相互渗透、冶金结合的焊接方法。
显然,在普通的线束焊接中,使用真空扩散焊接的成本过高。
高频焊接
高频焊接是一种固相电阻焊接方法,以固体电阻热为能量源,利用焊接时高频电流在工件内产生的电阻热,使工件焊接区域表层熔融或加热而接近塑性状态,不施加或施加锻造力即可实现金属的结合。
高频焊接根据高频电流的不同,可分为接触高频焊接和感应高频焊接,接触高频焊接时,高频电流通过与工件的机械接触传递给工件,感应高频焊接时高频电流通过工件外部感应线圈的耦合在工件内产生感应电流高频焊接是一种专业化的强焊接方法,需要根据产品配备专用设备,生产效率高,焊接速度可达30m/min,制造管道时主要用于纵向振动或螺旋焊接。
显然,高频焊接不适用于细线束。
冷压焊接
加压变形时,工件接触面的氧化膜被破坏挤压,可净化焊接接头,压力一般高于材料的屈服强度,产生60~90%的变形量,加压方式可缓慢挤压、滚动或冲击另外,通过分几次加压,可以达到所需的变形量。
冷压接不需要加热,不需要填充物,设备简单,焊接主要工艺参数已由模具尺寸决定,易于操作和自动化,焊接质量稳定,生产率高,成本低,不使用焊剂,接头不发生腐蚀焊接时接头温度不升高的材料结晶状态不变,特别适用于异种金属和热焊法无法实现的金属材料和产品的焊接。冷压焊已成为电工、铝制品工业和航天焊接领域最重要的几种有限焊接方法之一。
冷轧机及其模具的工作面可能会积存金属屑,必须定期去除。有了压缩空气,就可以用压缩空气把碎屑吹走,要完全清除碎屑,就要把模具从焊机里拿出来,取下模具的四个模块,用放大镜仔细检查各个模块所有模组表面的微量碎屑全部清除并卸下模具时应注意。特别是小弹簧容易丢失。如果模具表面不干净,接线时线容易滑落到模具上,焊接失败。注意修理后模具的工作面不能有油。
冷压所需设备简单,工艺简便,劳动条件好。但冷压焊所需的挤出压力大,大截面零件焊接时设备比较庞大,焊后零件表面有深凹坑,在一定程度上限制了其应用范围。
因此,冷却压力焊接也不适合线束焊接。
超声波焊接
超声波焊接利用高频振动波传递到需要焊接的两个线束部件表面,在加压的情况下,两个线束部件表面相互摩擦,形成分子层间的熔接。
其优点是快速、节能、焊接强度高、导电性好、无火花、接近冷态加工,缺点是焊接的金属零件不能过厚(一般小于5mm),焊点不能过大,需要加压。