铜铝套管挤压电阻焊接原理及微观结构分析

摘要

针对制冷管路用铜铝管异种金属的连接特点,开发出套管挤压电阻焊接技术,该项技术具有不使用助剂、不使用填充材料、接头内部洁净度高,铜铝接头有效区域内不含脆性组织、剥离试验强度高,适合管路直径从φ3.2~φ32等诸多优势,已大规模的在制冷行业推广使用.通过对接头界面的纳米级微观结构组织研究发现套管挤压电阻铜铝焊缝组织主要由铜铝固溶体和金属间化合物(α、Al2Cu和Al4Cu9）构成,其中固溶体起到了连接铜铝两种金属的作用,而金属间化合物则削弱了这种连接作用.由SEM,TEM和高清晰度的显微照像技术对原子级的铜铝接合界面结构进行分析表明铜铝接头接触面上因电阻热和压力引起了温度升高,焊缝区域的最高温度可高于(610℃到1022℃).焊缝区域的高温驱使铜铝原子相互扩散,而施加的压力使得接头接触面产生塑性变形,最后形成了铜铝扩散焊缝.对不同材质、管壁厚度及在不同的焊接参数焊接而成管接头剥离实验结果作比较,发现剥离强度参数与管厚有关系,特别指出的是压力对于扩散焊缝的形成有显著作用.