动力电池用铝/铜异种金属红外—蓝激光复合焊接试验

1

作者 张宇轩 张明军 +4 位作者 李河清 张健 程波 毛聪 成双银 《焊接学报》 北大核心 2025年第1期87-94,共8页

针对铝/铜搭接焊接的技术难点,提出了一种红外—蓝激光复合焊接新工艺.对厚度为1 mm的5052铝合金和T2紫铜搭接接头进行焊接试验,研究了不同蓝激光功率对接头焊缝成形、显微组织以和力学性能的影响规律.结果表明,在0~500 W的蓝激光功率... 针对铝/铜搭接焊接的技术难点,提出了一种红外—蓝激光复合焊接新工艺.对厚度为1 mm的5052铝合金和T2紫铜搭接接头进行焊接试验,研究了不同蓝激光功率对接头焊缝成形、显微组织以和力学性能的影响规律.结果表明,在0~500 W的蓝激光功率范围内,红外—蓝激光复合焊可以有效减缓下方铜板的铜元素向上方铝板的对流扩散,而进一步增大蓝激光功率则会导致激光总功率增加,发生过焊现象,进而生成更多脆性Al-Cu金属间化合物(intermetallic compound,IMC).在接头界面层,沿着铜侧到铝侧方向依次生成γ2-Al4Cu9相、AlCu相、θ-Al_(2)Cu相、α-Al+Al_(2)Cu共晶组织和Al/Cu共晶组织,其中,Al_(2)Cu相是接头界面层中的主要IMC相.当红外激光功率为1050 W,蓝激光功率为300 W时,接头抗剪切力达到最大值795.51 N,断裂发生在铝侧热影响区(heat affected zone,HAZ)处,呈韧性断裂模式. 展开更多

关键词 激光焊接 铝/铜异种金属 红外—蓝激光复合焊 金属间化合物 力学性能

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铜-铝异种金属超声波焊缝成型机制与接头性能研究 被引量：1

2

作者 王锡岭 刘驰 +1 位作者 许祥平 杨少伟 《轻合金加工技术》 CAS 2021年第4期60-67,共8页

对铜箔-铝箔进行超声波焊接试验研究,优化设计工艺参数;采用金相显微镜、能谱仪、扫描电镜等分析焊接接头的微观组织;采用高速摄影系统实时监控焊接过程,研究超声波焊缝成型机制。结果表明:焊接压力,焊接振幅、焊接时间对接头性能影响很... 对铜箔-铝箔进行超声波焊接试验研究,优化设计工艺参数;采用金相显微镜、能谱仪、扫描电镜等分析焊接接头的微观组织;采用高速摄影系统实时监控焊接过程,研究超声波焊缝成型机制。结果表明:焊接压力,焊接振幅、焊接时间对接头性能影响很大,这些工艺参数过大或过小都会使接头强度降低。当焊接压力0.20 MPa,焊接振幅30 um,焊接时间0.05 s时,接头强度达到最大值,破断拉伸力为200 N。保持压力和振幅不变,随着焊接时间的增加,铜-铝接头的有效连接长度增加,接头强度增加;进一步增加焊接时间,铜-铝接头有效连接长度没有明显变化,接头强度下降。超声波焊接可分为四个过程:初始接触,摩擦产热,焊接软化,固相结合。 展开更多

关键词 铜-铝异种金属超声波焊接 力学性能 微观组织 高速摄影

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镁/铝异种金属超声波焊接接头性能与界面反应 被引量：6

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作者 王艳 熊志林 +3 位作者 李强 申轶颖 胡智洋 宋林山 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期85-90,共6页

镁/铝异种金属焊接时焊缝极易形成脆性相,导致焊接结构性能低。为此采用超声波焊接技术减小反应层厚度,通过组织分析与纳米压痕测试,分析焊接能量对接头性能与界面反应的影响规律。结果表明:焊接能量为1 540 J时,焊缝界面出现熔化迹象,... 镁/铝异种金属焊接时焊缝极易形成脆性相,导致焊接结构性能低。为此采用超声波焊接技术减小反应层厚度,通过组织分析与纳米压痕测试,分析焊接能量对接头性能与界面反应的影响规律。结果表明:焊接能量为1 540 J时,焊缝界面出现熔化迹象,说明金属的高应变率塑性变形在热空位中引入了大量的过剩空位,使固态金属在平衡熔点以下液化。随线能量升高,γ-Mg17Al12+β-Mg2Al3相急速长大至厚度约为17μm,其中β相硬度高达663.26HV,γ相平均硬度为346.936HV。β相迅速长大使接头性能急剧下降。接头在界面处失效,断口形貌呈解理断裂并伴有大量二次裂纹。 展开更多

关键词 镁/铝异种金属 脆性相 超声波焊接 纳米压痕 接头性能

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超声波辅助钎焊铜/铝异种金属接头界面组织性能及强化机制 被引量：5

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作者 张汇文 崔炜 闫久春 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期101-104,118,共5页

为了研究铜/铝异种金属钎焊接头界面金属间化合物层组织结构对接头性能的影响,从化合物结构出发,提出了一种预涂敷钎料的超声波辅助钎焊复合工艺.结果表明,采用Sn-9Zn共晶钎料,得到细小金属间化合物弥散地分布在铜表面的界面结构,增强... 为了研究铜/铝异种金属钎焊接头界面金属间化合物层组织结构对接头性能的影响,从化合物结构出发,提出了一种预涂敷钎料的超声波辅助钎焊复合工艺.结果表明,采用Sn-9Zn共晶钎料,得到细小金属间化合物弥散地分布在铜表面的界面结构,增强了界面强度,其接头抗拉强度甚至超过传统工艺下将金属间化合物层减薄到极限厚度(1~2μm)时的强度.提出了一种基于超声预涂敷工艺的界面化合物结构调控方法,研究了化合物在钎焊过程中的演变规律,以及金属间化合物层在不同结构和分布情况下对接头力学性能的影响,探索了铜/铝异种金属低温焊接的新途径. 展开更多

关键词 铜/铝异种金属 超声波辅助钎焊 金属间化合物 钎料预涂敷

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Al/Ni异种金属超声波点动焊接工艺及界面组织分析 被引量：6

5

作者 崔庆波 李玉龙 +1 位作者 胡瑢华 胡小武 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期59-62,共4页

对1060铝合金和N4镍合金异种金属进行了超声波点动焊接,优化了焊接工艺,分析了接头界面组织,焊接接头组织微观形貌和力学性能.结果表明,超声波焊接能够实现1060铝合金和N4镍合金异种金属的有效连接,能够得到韧性和强度都很高的焊接接头... 对1060铝合金和N4镍合金异种金属进行了超声波点动焊接,优化了焊接工艺,分析了接头界面组织,焊接接头组织微观形貌和力学性能.结果表明,超声波焊接能够实现1060铝合金和N4镍合金异种金属的有效连接,能够得到韧性和强度都很高的焊接接头;确定了铝镍异种金属超声波焊接的焊接工艺参数为焊接压力25.2~36.0 MPa,焊接时间75~85 ms;当焊接压力为32.4 MPa,焊接时间为85 ms时,抗剪强度超过铝侧母材.焊接接头界面的XRD和EDS分析结果表明,接头界面存在由Al,Ni两种元素互扩散而形成的2μm厚的反应扩散层. 展开更多

关键词 铝/镍异种金属 超声波焊接 断裂形式 扩散

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铝/铜异质金属超声波焊接工艺研究 被引量：2

6

作者 蒋召平 冯梦楠 +3 位作者 罗震 齐宝鑫 刘义刚 于法浩 《焊接技术》 2018年第4期82-87,共6页

运用超声波金属焊接技术实现了铝/铜异种金属的连接,利用单因素试验研究焊接工艺参数(焊接压力、焊接振幅、焊接能量)对接头质量的影响,确定了最佳工艺参数组合为压力0.276 MPa,振幅45μm,能量700 J;研究了焊接能量对铝-铜焊接接头硬度... 运用超声波金属焊接技术实现了铝/铜异种金属的连接,利用单因素试验研究焊接工艺参数(焊接压力、焊接振幅、焊接能量)对接头质量的影响,确定了最佳工艺参数组合为压力0.276 MPa,振幅45μm,能量700 J;研究了焊接能量对铝-铜焊接接头硬度、温度、界面形貌及力学性能的影响。研究发现,焊接过程中,铝发生了剧烈的塑性变形,并伴随着加工硬化现象和材料软化。随着能量的提升,未连接区域减少,接头质量上升,但当焊接能量过大时,由于材料软化作用的影响,接头质量下降。 展开更多

关键词 超声波焊接 铝/铜异种金属 单因素试验 界面形貌

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铝硅焊丝成分对铜铝异种金属焊接接头性能影响分析 被引量：1

7

作者 徐宏彤 晏丽琴 王世荣 《世界有色金属》 2017年第22期224-225,共2页

随着社会的发展,对焊接接头的性能要求越来越高,其中焊接材料是影响其性能的关键因素之一,但由于传统焊接材料落后,导致焊接接头表面凹凸不平,存在不饱满的缺陷,影响美观。因此为满足人们工作的需要,文章研究在焊丝中加入铝硅成分后,对... 随着社会的发展,对焊接接头的性能要求越来越高,其中焊接材料是影响其性能的关键因素之一,但由于传统焊接材料落后,导致焊接接头表面凹凸不平,存在不饱满的缺陷,影响美观。因此为满足人们工作的需要,文章研究在焊丝中加入铝硅成分后,对铜铝异种金属焊接接头性能产生的影响。结果表明:对焊接材料进行调整、优化可以改善焊接接头的质量。与传统的焊接材料相比较,利用铝硅焊丝焊接的接头,包括焊缝、熔合区和热影响区都比较平整和饱满,没有出现较大的缺陷,更重要的是焊接接头较密实,质量较高。 展开更多

关键词 铝硅焊丝成分 铜铝异种金属 焊接接头 性能 影响

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铝-铜异种材料焊接工艺及其质量评价 被引量：2

8

作者 杨宏 《机械管理开发》 2012年第6期6-7,9,共3页

论述了铝一铜异种材料的摩擦焊接、爆炸焊接、钎焊、冷压焊接等工艺方法的特点,总结了铝-铜异种材料焊接工艺的质量评价方法,并对铝-铜异种材料焊接工艺进行了展望。

关键词 铝-铜异种材料 焊接工艺 质量评价

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超声波焊接异种金属新技术

9

作者 苏敏 闵美松 《现代科技译丛（哈尔滨）》 1998年第1期23-24,共2页

关键词 超声波焊 异种金属 铜 铝

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异种金属的焊接 第五讲 异种有色金属的焊接——铜与铝的焊接

10

作者 刘中青 《机械工人（热加工）》 1994年第6期30-31,共2页

由于有色会属及其合金具有特殊的性能,因此在海洋开发、石油化工、电子仪表、飞机制造、空间技术及军事工程等方面,经常遇到铜与铝,铝与钛、铝与镍等及其合金的焊接结构。尤其是铜与铝的焊接应用最多,这里主要介绍铜与铝的焊接。

关键词 异种金属 焊接 铜 铝

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铜铝激光焊接工艺参数模拟及接头性能研究

11

作者 吴婧 《冶金与材料》 2025年第1期86-88,共3页

文章采用iSoldering-solid仿真软件对铝箔/铜箔异种金属激光工艺参数进行模拟,随后根据对应参数进行焊接实验,并对焊接接头进行试验分析。文章研究结果显示,焊缝处温度峰值随激光功率增大而增大,激光功率在620W时铝侧焊缝较为优良,功率... 文章采用iSoldering-solid仿真软件对铝箔/铜箔异种金属激光工艺参数进行模拟,随后根据对应参数进行焊接实验,并对焊接接头进行试验分析。文章研究结果显示,焊缝处温度峰值随激光功率增大而增大,激光功率在620W时铝侧焊缝较为优良,功率过低或过高则可能导致焊不透或焊穿等问题;焊接速度越大,激光作用在材料时间越短,越难形成焊缝,当焊接速度为1.25mm/s,效果理想;通过电学性能及力学性能测试可知,铜铝焊接接头的电导率为40.42m/Ω·mm^(2),比铝高,焊缝处的拉伸剪切强度为16.7MPa。 展开更多

关键词 铜铝异种金属 激光焊接 焊接参数 接头性能

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铝-浸铝钢板异种金属连接CMT焊接工艺研究

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作者 吴丹 田春英 +2 位作者 王军 于弘扬 李慕勤 《佳木斯大学学报（自然科学版）》 CAS 2013年第1期98-101,共4页

对铝合金和浸铝钢板搭接件进行了异种材料冷金属过度(CMT)钎焊,研究了工艺参数对焊缝表面成形的影响.试验结果表明采用CMT焊接方法能够对厚度为1mm的6061铝合金板和浸铝钢板进行焊接,发现焊接速度对于焊接成型的影响很大,焊接速度越快,... 对铝合金和浸铝钢板搭接件进行了异种材料冷金属过度(CMT)钎焊,研究了工艺参数对焊缝表面成形的影响.试验结果表明采用CMT焊接方法能够对厚度为1mm的6061铝合金板和浸铝钢板进行焊接,发现焊接速度对于焊接成型的影响很大,焊接速度越快,所允许使用的焊接电流的范围越窄.同时发现焊接速度越快,焊接电弧对于板材的热输入影响越小.最后得出焊接电流85A,速度0.75m/min的最佳工艺参数.解决了电弧焊过程中铝板和钢板搭接成型差的问题. 展开更多

关键词 铝-浸铝钢板 异种金属连接 CMT焊接

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铝铜异种金属冷压焊及其焊缝接头显微组织和性能 被引量：14

13

作者 温立民 刘燕 +1 位作者 杨永强 卫国强 《焊接技术》 北大核心 2007年第3期18-20,共3页

研究了铝铜异种金属冷压焊的焊接工艺,对铝和铜的焊接性能及冷压焊的焊接特点进行了分析。用冷压焊进行了铝铜异种金属对接接头的焊接试验,并对冷压焊的焊接工艺参数的选择进行了试验和分析。对焊接接头的显微组织、抗拉强度、抗弯强度... 研究了铝铜异种金属冷压焊的焊接工艺,对铝和铜的焊接性能及冷压焊的焊接特点进行了分析。用冷压焊进行了铝铜异种金属对接接头的焊接试验,并对冷压焊的焊接工艺参数的选择进行了试验和分析。对焊接接头的显微组织、抗拉强度、抗弯强度、电阻性能、耐温度变化性能及接头耐高温性能进行了试验和分析,其结果为铝铜异种金属焊接在电气产品中的使用提供了依据。 展开更多

关键词 冷压焊 铝铜异种金属焊接 显微组织 接头性能

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铝/铜异种金属超声波焊接研究进展

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作者 黄依淼 杜预 +4 位作者 王佳乐 唐杉杉 杨文东 王晓南 李响 《热加工工艺》 2025年第7期7-12,共6页

铝/铜异种金属的连接是研发和制造高能量密度、高效率、长寿命新能源锂离子电池的关键流程。但是铝和铜的热物理性能差异大且易形成脆性金属间化合物,固相焊接如超声波焊接被认为是适用于两者高质量焊接的方法之一。随着超声波焊接技术... 铝/铜异种金属的连接是研发和制造高能量密度、高效率、长寿命新能源锂离子电池的关键流程。但是铝和铜的热物理性能差异大且易形成脆性金属间化合物,固相焊接如超声波焊接被认为是适用于两者高质量焊接的方法之一。随着超声波焊接技术的不断发展,关于铝/铜异种金属超声波焊接的研究逐步由操作的可行性向铝/铜焊接接头的性能研究改变。为进一步分析铝/铜焊接接头性能的影响因素,基于超声波焊接机理,从界面显微组织、金属间化合物、接头强度等方面对铝/铜超声波焊接的研究现状进行了综述,总结了不同焊接参数对超声波焊接的影响,指出了超声波焊接的现有不足,并对其发展前景进行了展望。 展开更多

关键词 铝/铜焊接 异种金属 超声波焊接 金属间化合物

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铝-铜异种材料焊接工艺及其质量评价 被引量：4

15

作者 毕应利 《价值工程》 2015年第9期69-71,共3页

本文主要对铝-铜异种材料的焊接工艺及质量评价进行了分析,包括对不同焊接工艺的方法及特点分别进行了论述,并在此基础上,总结了铝-铜异种材料焊接工艺的质量评价方法。希望能够给实际的铝-铜异种材料焊接工作提供一些帮助。

关键词 铝-铜异种材料 焊接工艺 质量评价

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铝铜异种金属焊接结合机理分析 被引量：1

16

作者 王生希 凡园园 《电气制造》 2009年第6期43-43,45,共2页

纯铜具有极好的导电性、导热性，良好的常温和低温塑性，以及对大气、海水和其他化学药品的耐蚀性。电导率及热导率略低于银，约比铝高50％。单从性能上来说，是制造电器开关、电线和电缆的最好材料。但是由于铜的价格比较昂贵，给电气... 纯铜具有极好的导电性、导热性，良好的常温和低温塑性，以及对大气、海水和其他化学药品的耐蚀性。电导率及热导率略低于银，约比铝高50％。单从性能上来说，是制造电器开关、电线和电缆的最好材料。但是由于铜的价格比较昂贵，给电气工程领域的相关企业带来巨大的成本压力。铝及铝合金同样具有优异的物理特性和机械特性，如密度低、比强度高，热导率高，电导率高，耐腐蚀能力强，在某些场合完全可以全部或者部分代替铜。而且其价格比铜要低很多，为了节省生产成本，部分电气产品或部件用铝或铜铝焊接件代替铜， 展开更多

关键词 异种金属焊接 铝铜 机理分析 价格比较 生产成本 耐腐蚀能力 低温塑性 化学药品

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镍夹层厚度对铝/铜超声焊接头力学性能影响

17

作者 邓建雄 赵伦 +3 位作者 唐正强 ZESHAN ABBAS 许龙 严卓晟 《应用声学》 CSCD 北大核心 2024年第6期1375-1380,共6页

为探究镍夹层厚度对铝/铜接头力学性能的影响规律,采用超声波焊接技术制备了含镍夹层铝/铜异种金属搭接接头。通过红外热成像仪、光学显微镜、拉伸剪切试验和扫描电子显微镜(SEM)对接头焊接过程热影响、界面连接状态、力学性能及失效形... 为探究镍夹层厚度对铝/铜接头力学性能的影响规律,采用超声波焊接技术制备了含镍夹层铝/铜异种金属搭接接头。通过红外热成像仪、光学显微镜、拉伸剪切试验和扫描电子显微镜(SEM)对接头焊接过程热影响、界面连接状态、力学性能及失效形式进行分析。结果表明:0.05 mm厚镍夹层在超声焊接高温作用下发生软化减薄,充当了板材间润滑剂,减小了板材间的摩擦阻力,焊接温度较其他厚度夹层高,温度对其他夹层厚度变化不敏感。随着镍夹层厚度的增加,接头峰值载荷先增大后减小,接头力学性能与夹层厚度存在显著的相关性;0.10 mm厚镍夹层破坏后其塑性流动能力较差导致接头界面呈波浪状结合,具有铝-镍、铜-镍和铝-铜三种界面结合方式,较其他接头抗拉强度与抗冲击性能更优。SEM分析表明,铜侧失效形式表现为韧性断裂,铝侧为韧脆混合断裂。因此,镍夹层厚度对铝/铜超声焊接接头的力学性能和失效模式有着决定性影响,选择合适的夹层厚度对于提高接头的性能至关重要。 展开更多

关键词 超声焊接 铝/铜异种金属焊接 镍中间层

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铝-镀锌钢板异种金属Pulsed DE-MIG熔钎焊方法研究

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作者 顾玉芬 邵玲 +1 位作者 石玗 黄健康 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期118-123,共6页

为精确控制焊接热输入,从而控制铝钢异种金属界面区金属间化合物生长,提出一种新型高效低热输入的脉冲旁路耦合电弧MIG焊(Pulsed DE-MIG)方法,用ER5356铝合金焊丝在镀锌钢板上利用平板堆焊实验对工艺参数进行优化.在焊丝总电流保持不变... 为精确控制焊接热输入,从而控制铝钢异种金属界面区金属间化合物生长,提出一种新型高效低热输入的脉冲旁路耦合电弧MIG焊(Pulsed DE-MIG)方法,用ER5356铝合金焊丝在镀锌钢板上利用平板堆焊实验对工艺参数进行优化.在焊丝总电流保持不变,不同的Pulsed DE-MIG焊接参数下焊接,结果表明随着旁路电流的增大,焊缝宽度显著变小,且焊缝堆高明显变高.采用OM、SEM、EDS等测试手段观察和分析连接界面区的微观组织,发现在连接界面区形成Fe2Al5、FeAl3金属间化合物层,且母材热输入大时,FeAl3析出得多,随着母材热输入的减小,FeAl3析出逐步减少直至FeAl3无析出. 展开更多

关键词 脉冲旁路耦合电弧MIG焊(Pulsed DE-MIG) 铝-镀锌钢板异种金属焊接 母材热输入 金属间化合物

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先进表征技术在铝铜异种金属激光焊接中的应用研究

19

作者 王钢 《中国金属通报》 2023年第20期231-233,共3页

本文对先进表征技术在铝铜异种金属激光焊接的概念、特点进行详细分析,以汽车、火车、飞机零部件焊接为例,从温度场表征技术、应力场表征技术、变形场表征技术三个方面入手,研究了先进表征技术在铝铜异种金属激光焊接中的应用。在此基础... 本文对先进表征技术在铝铜异种金属激光焊接的概念、特点进行详细分析,以汽车、火车、飞机零部件焊接为例,从温度场表征技术、应力场表征技术、变形场表征技术三个方面入手,研究了先进表征技术在铝铜异种金属激光焊接中的应用。在此基础上,结合实际情况,对先进表征技术在铝铜异种金属激光焊接中的优化措施进行系统梳理,为充分发挥先进表征技术的各项功能作用、提高铝铜异种金属激光焊接质量奠定坚实基础。 展开更多

关键词 先进表征技术 铝铜异种金属激光焊接 温度场 应力场 变形场

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铜铝异种金属搅拌摩擦焊工艺研究 被引量：4

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作者 张强 徐洪雨 +3 位作者 莫新东 江传斌 秦若东 王金凤 《轻合金加工技术》 CAS 北大核心 2018年第12期51-55,共5页

对2 mm厚的纯铝板和紫铜板的搭接接头的搅拌摩擦焊进行试验研究,分析了工艺参数对焊接质量的影响。结果表明:在试验条件下,焊接速度为60 mm/min、搅拌头旋转速度为700 r/min、下压量为2. 80 mm时,焊接接头抗拉强度达到最大值(96 N/mm2)... 对2 mm厚的纯铝板和紫铜板的搭接接头的搅拌摩擦焊进行试验研究,分析了工艺参数对焊接质量的影响。结果表明:在试验条件下,焊接速度为60 mm/min、搅拌头旋转速度为700 r/min、下压量为2. 80 mm时,焊接接头抗拉强度达到最大值(96 N/mm2),其为铝母材强度的78%,焊接接头成形良好,无明显缺陷。 展开更多

关键词 搅拌摩擦焊 铜铝异种金属焊接 焊接参数 力学性能

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