1. Ülevaade
Vase ja alumiiniumi keevitamise põhjuseks on kulude ja kaalu vähendamine, kuna alumiiniumi tihedus on umbes 1/3 vase omast ja hind umbes 1/5 vase omast, seega kasutatakse vase asemel alumiiniumi. paljudel juhtudel, eriti see on energiatööstus, samuti on ilmunud vask-alumiinium keevitamine.
Vase ja alumiiniumi pinda on aga väga lihtne oksüdeerida, eriti alumiiniumoksiidkile on väga tugev, vastupidav kõrgele temperatuurile (sulamistemperatuur kuni 2050 kraadi C) ja sellel on suur takistus. Kui masin on ühendatud, on kontaktkontakt toiterežiimi ajal ebastabiilne ja sageli tekib suitsu. , plahvatusnähtus, mis võib kergesti põhjustada tõsiseid tagajärgi, näiteks tulekahju.
Üldiselt võib vask-alumiiniumi keevitus olla sulakeevitus, survekeevitus ja kõvajoodisega jootmine.
2, vase-alumiiniumi keevitamise raskused
1. Vase ja alumiiniumi keevitamine kuulub erineva metalli (värvilise metalli) keevitamise alla, mis on palju keerulisem kui vase-vase ja alumiinium-alumiinium keevitamine.
2. Nii vask kui alumiinium oksüdeeruvad kergesti ning keevitusprotsessi käigus tekivad kõrge sulamistemperatuuriga oksiidid, mis raskendab keevismetalli täielikku sulamist, mis raskendab keevitamist.
3. Vase ja alumiiniumi keevisliide on rabe ja pragunemisohtlik. Vase ja alumiiniumi sulandkeevitamise ajal moodustub vase külje lähedal keevisõmbluses kergesti eutektikum, nagu CuAl2, mis jaotub tera piiri lähedal ja on altid teradevahelistele pragudele. .
4. Vase ja alumiiniumi sulamistemperatuur on väga erinev. Sulandkeevitusel jääb vask alumiiniumi sulamisel tahkeks. Vase sulamisel on alumiinium palju sulanud, mis muudab keevitamise keerulisemaks.
5. Keevitusõmblus on poorsus. Vase ja alumiiniumi hea soojusjuhtivuse tõttu kristalliseerub sulabasseinis olev metall keevitamise ajal kiiresti ning metallurgilisel reaktsioonigaasil ei ole kõrgel temperatuuril aega väljuda, mistõttu tekivad poorid.
3. Vase ja alumiiniumi keevitusmeetodi tutvustus
1). TIG-keevitus
① Ettevalmistus enne keevitamist: a Puhastage vasest ja alumiiniumist keevisõmbluste pind. b. Kallutage joodetud osad ja määrake soone vorm vastavalt põhimõttele, et vase poole keevispinda ja vasesisaldust keevisõmbluses suurendatakse nii palju kui võimalik. Tavaliselt kasutatakse U-kujulist soont ja alumiiniumist pool ei pruugi olla soonega. c keevitusmaterjalid on Ag65Cu20Zn15, Q203, ER4043. d Keevitusmasina WES315 komplekt ja hapniku-atsetüleeni seadmed.
②Keevitusoperatsioon: a. Paigaldage ja kinnitage vase ja alumiiniumi keevisõmblused, et vältida deformeerumist ja nihkumist kuumutamise ja keevitamise ajal. b Esmalt jootke hapniku-atsetüleeni leegiga vaseküljel kõrge hõbedase joodise kiht (umbes 1 mm).
c Kasutage kuuma argoonkaarega keevitamiseks alumiinium-räni keevitustraati; keevitusprotsessi ajal kaldub volframkaare keskpunkt alumiiniumi keevisõmbluse küljele (see erineb vase ja alumiiniumi otsesest volfram-argooni kaarest!);
Selle keevitusprotsessi juhtideoloogia: üks on vase sisalduse minimeerimine keevisõmbluses ja teine on proovida jootmist vase poolel ja keevitada alumiiniumi poolel.
d Keevituspõleti ja tooriku vaheline kaldenurk on kaare käivitamisel tavaliselt 75–85º, 90º ning seejärel säilitatakse normaalne kaldenurk (alumiiniumist küljele kaldu).
e Volframkaare pikkus on üldiselt umbes 5 mm ja mida õhem on keevisõmblus, seda lühem on kaare pikkus.
f Asetage täidetud alumiiniumist keevitustraat sulavanni servale nii, et keevitusdetailide ja keevisõmbluse vaheline nurk on alla 15º. Traadi ots ei tohiks sulabasseiniga kokku puutuda, kuid see peaks alati olema argoonikaitse vahemikus. Ärge tõstke alumiiniumist keevitustraati väga kõrgele ega kaldenurga all. liiga suur.
g Täitealumiiniumist keevitustraati tuleks kaare poolelt eelsoojendada ja seejärel suunata kaare keskele, et sulanduda maatriksiga, et vältida alumiiniumkeevitustraadi suurte lõikude tekkimist.
h Kui volframelektrood kleepub keevisõmbluse külge, ärge kiirustage praegu keevituspõleti tõstmisega, vabastage esmalt juhtlüliti ja seejärel raputage õrnalt keevituspõleti, et volframelektrood eralduks keevisõmblusest, vastasel juhul eraldub volfram. elektrood puruneb kergesti.
i Kui argoonkaarega keevituspea otsas on defekte, nagu kraatrid, praod ja varingud, tuleks argoonkaarega keevituspea otsas keevitustraadi täitekogust vastavalt suurendada ja argooni kaarkeevitustehnoloogia peaks kasutama. rahuajal parandada.
③ Lihvige pärast keevitamist tehniliste nõuete kohaselt.
2). Sukelkaarkeevitus
① Üldjuhul on vasest pool kaldu (tavaliselt U-kujuline) ja alumiiniumist pool ei ole faasitud.
② Sukelkaarkeevituse ajal peaks kaar olema suunatud alumiiniumi poolele ja optimaalne nihkekaugus on 5–7 mm.
③ Sellised elemendid nagu Si, Zn, Ag, Sn tuleks keevisõmblusele sobivalt lisada.
④Keevitusparameetrite näide: vask- ja alumiiniumplaadi paksus on 10mm; kui alumiiniumi keevituse sirge läbimõõt on ø2,5 ja materjal on SAl2, on keevitusvool 400–420 A, keevituspinge 38–39 V ja keevituskiirus 0,58 cm/s.
3). Elektrooniline kiirkeevitus
Vältimaks otsest elektronkiirkeevitust, moodustub pärast keevitamist ühenduskohas CuAl2 eutektilise struktuuri θ faas ning lisatakse suur kogus η ja faase, et keevismetall muutuks kõvaks ja rabedaks. Ag kasutatakse tavaliselt sulami vahekihina. Tekib vastastikune lahustuv tahke lahus, nii saadakse hea liitekoht keevitamisel, mille paksus on umbes 1 mm Ag vahekihina.
4). Vase ja alumiiniumi kiirkeevitus
①Keevituseelne ettevalmistus: a. Vask-alumiinium keevisõmbluste töötlemine peaks olema täpne ja sirge kujuga. b Puhastage pind mustusest ja oksiididest. c. Vase ja alumiiniumi keevitusdetailide lõõmutamine (vasest osad 600-650 kraadi juures, soojuse säilitamine 40-60 min, jahutamine vees. Alumiiniumist osad 400-450 kraadi juures, soojuse säilitamine 40-60 min, õhkjahutus) kõvaduse vähendamiseks, suurendada plastilisust ja parandada keevisliidete kvaliteeti.
②Välk-põkkkeevitus võib ühenduskohast välja pressida hapraid intermetallilisi ühendeid, põhjustades kontaktpinna suurt plastilist deformatsiooni ja saavutades parema ühenduse, mis on vask-alumiiniumi keevitamise üks olulisi meetodeid.
③Näide põkk-põkkkeevitusmasina parameetrite valikust (kasutades tüüpi LQ{0}}): vasest ja alumiiniumist keevitusdetailide põkkkeevituspind 6×60mm²; pikenduspikkus Cu29mm, Al17mm; armatuuri rõhk 0,44MPa; ärritusrõhk 0,29 MPa; põlemisaeg 4,1s; live häiriv aeg 1/50s; nuki nurk 270º.
5). Hõõrdekeevitus
① Madala temperatuuriga hõõrdekeevitus (praegune tavapärane hõõrdkeevitusmeetod):
a Selle eesmärk on kontrollida hõõrdepinna temperatuuri allpool vase-alumiiniumi eutektilise punkti temperatuuri 548 kraadi, see tähendab, et viia lõpule vask-alumiinium hõõrdkeevitus temperatuurivahemikus 460–480 kraadi. See temperatuurivahemik on parim vahemik ja on võimalik saavutada rahuldav vask-alumiinium keevitus. pistik. See kuulub poolkuumutatud survekeevituse alla ja nõutav pöörderõhk pindalaühiku kohta on väiksem kui külmsurvekeevitusel, kuid suurem kui põkk-kiirkeevitusel.
b Madaltemperatuurilise hõõrdekeevituse tehniliste parameetrite valiku näide: vase ja alumiiniumi keevise läbimõõt ø10; kiirus 450r/min; hõõrdeaeg 6s; ärritusrõhk 392MPa; hooldusaeg 2s; 12,6 cm/min; keevituseelne eelrõhk 490~588N; hõõrderõhk 166 ~ 196 MPa.
②Kõrgetemperatuuriline hõõrdekeevitus: a Kõrge temperatuuriga hõõrdkeevituse ajal võib pöörlemissagedus ulatuda 0,58 m/s ja kontaktpinna temperatuur võib ulatuda alumiiniumi sulamistemperatuurini (660 kraadi), mis ületab täielikult vase-alumiiniumi eutektika temperatuuri (548 kraadi). Sellel temperatuuril läbivad vase ja alumiiniumi aatomid omavahel difusioonireaktsiooni, mis võib moodustada hea keevisliite.
b Ettevalmistus enne keevitamist: Töötle vasest otspind 90º koonusnurgaks; vase ja alumiiniumi keevisõmblused; pärast lõõmutamist puhastada.
c. Kõrgtemperatuurilise hõõrdekeevituse tehniliste parameetrite valiku näide: vask-alumiinium keevisõmbluse läbimõõt ø10mm; pöörlemiskiirus r/min; välisrõnga lineaarkiirus 0,71m/s; tugi hõõrderõhk 147MPa; vasest võlli nurk 60º.
6). Külmsurvekeevitus
Külmsurvekeevituse olemus on kasutada toatemperatuuril keevitatavat toorikut plastilise deformatsiooni tekitamiseks, töödeldava detaili kontaktpinnal oleva oksiidkile keevisõmblusest väljapressimist, nii et liideste vahelised metalliaatomid jõuaksid aatomitevaheline külgetõmme, millega kaasneb aatomitevaheline difusioon, loob tugeva sideme aatomite vahel. Sobib peamiselt väikeste ja keskmiste sektsioonide vase ja alumiiniumi keevitamiseks.
① Vase ja alumiiniumi põkkkeevitus:
a Põkk-külmpressiga keevitamine toimub toatemperatuuril ilma välise kütteallikata, metallkonstruktsioon ei läbi ümberkristalliseerumist ja pehmendavat lõõmutamist, liite tugevus ei ole madalam kui mitteväärismetallil ja ristlõikepindala põkkühendus on vahemikus 1–1000 mm². Trafod, õhujuhtmed jne.
b. Näide tehniliste parameetrite valikust vask-alumiiniumi põkk-külmpressimise keevitamiseks: lõõmutamine enne keevitamist; vask-alumiinium keevisõmbluse sirge läbimõõt ø10mm; iga keevisõmbluse väljaulatuv pikkus: vask 10 mm, alumiinium 10 mm; häiriv sepistamine 3 korda; ärritusrõhk 333 MPa.
② Vase ja alumiiniumi põikkeevitus:
a) Vask- ja alumiiniumplastmaterjalide plaatplaadi, traattraadi, traatplaadi, fooliumtraadi, fooliumplaadi jne kujul külmpressitud keevitamine, parim liitevorm on vuugühendus. Külmpunktkeevitust saab teostada sarnaselt takistuspunktkeevitusega.
Jootekoha taande kuju on ringikujuline: d=(1~2)δ; ristkülik: a=(1~2)δ, b=5~6a.
Mitmepunktilise keevitamise korral peaks jaotus olema jaotatud ja keevituspunktide keskpunktide vaheline kaugus peaks olema suurem kui 2d.
b. Näide tehniliste parameetrite valikust vasest ja alumiiniumist torniühenduse külmsurvekeevitamiseks: keevisõmbluse suurus 40×4mm²; ringi pikkus 70mm; jootekohtade arv 6; survepunkti läbimõõt Al ø7, Cu ø8; taande kogupikkus Al 30mm, Cu 55mm; Punkti keskpunkti kaugus on 10 mm; rõhk on 235 MPa.
7). Kondensaatori energiasalvestav keevitamine
①Mahtuvuslik energiasalvestuskeevitus on takistuskeevituse erivorm, mis kuulub tahkefaasikeevitusse. Energiasalvestava keevitamise olemus seisneb selles, et energia salvestatakse eelnevalt teatud kujul ja seejärel lastakse see väga lühikese aja jooksul läbi keevisõmbluse, tekitades ühenduskohas koheselt suure hulga soojusenergiat ja moodustades samal ajal keevisõmbluse. liigend kiire ekstrusiooni all. Vase ja alumiiniumi elektrijuhtivus ja soojusjuhtivus on väga head ning keevitamisel tuleb järgida tugevat kõrge voolu ja lühikese aja spetsifikatsiooni. Kondensaatorenergiat salvestav keevitamine sobib eriti hästi väikese ristlõikega vask- ja alumiiniumtraatide keevitamiseks. See on praegu ideaalne meetod vask- ja alumiiniumtraatide keevitamiseks, kuid selle protsessi parameetreid saab reguleerida kitsas vahemikus, mistõttu on vaja enne keevitamist rangelt järgida keevitusprotsessi parameetreid. Valmistage kvaliteetseid vask-alumiinium keevisliiteid.
②Kondensaatori energiasalvestise keevitusprotsessi parameetrite valik vasest ja alumiiniumist õhukeste juhtmete jaoks: traadi läbimõõt Alø1,81, Cuø1,56; mahtuvus 8000uF; keevituspinge 190~210V; pikenduspikkus Al2,5mm, Cu2,0mm; häirerõhk 608MPa ; Pingutusjõud 2650N; Trafo suhe 60:1.
8). Vaakumdifusioonkeevitus
① Vaakumdifusioonkeevitust kasutatakse peamiselt külmutusseadmete ja jõuseadmete vask-alumiiniumliidete valmistamiseks. Selle protsessi parameetreid kontrollitakse väga rangelt ja selle kvaliteet on stabiilsem kui sulatuskeevitus, kõvajoodisjootmine ja kiirkeevitus.
②Enne keevitamist tuleb vask-alumiinium keevisõmbluse pind rangelt lisada, lihvida, uuesti poleerida ja puhastada, et joonlaud oleks sile ja ilma igasuguste lisanditeta. Vask- ja alumiiniumplaadid on virnastatud ja asetatud vaakumkambrisse. Vase ja alumiiniumi vaakumdifusioonkeevitust mõjutavad tegurid on: kuumutustemperatuur; keevitusrõhk; hoidmise aeg; vaakum aste; keevitusdetailide pinna kvaliteet jne.
③Näide vase ja alumiiniumi vaakumdifusioonkeevituse tehniliste parameetrite valikust: vase ja ZAl2 kõvaalumiiniumisulami paksusega 0,2~0,5 mm vaakumdifusioonkeevitamisel toimub kuumutamine. temperatuur on 480-500 kraadi; hoidmisaeg on 10 min; rõhk on 4,9 ~ 9,8 MPa; vaakumi aste 1,33 × 10–2 ~ 1 × 10–3 Pa.
9). Jootmine
① Keskmise ja madala temperatuuriga kõvajoodisjootmine
A Scratch keevitamine: valige HL501 (Zn58Sn40Cu2), üldine kaubanduslik spetsifikatsioon on valatud varras 5 × 20 × 350 mm³, keevitusmeetod on väga lihtne, vask-alumiinium keevisõmblus kuumutatakse umbes 300 kraadini, ilma vooluta, proovige kraapida keevitamine , kui joodis ei sula, jätka kuumutamist, kuni joote täidab pärast kraapimist õmbluse.
BM51+M51-F: seda tüüpi joote- ja räbusti jootmistemperatuur on väga madal – 179 kraadi. Jooteainet ei saa keevitamise ajal otse kuumutada. Vask-alumiinium keevisõmblust tuleks kuumutada ja keevisõmbluse soojust kasutatakse joote sulatamiseks. Küttevahendid on olemas. : Elektriline jootekolb, kuumaõhupüstol, veeldatud gaasi pihustuspüstol, petrooleumi põleti, bensiinipõleti, hapniku-atsetüleeni põleti jne.
C-jootmine: kõvajoodisjootmise täitemetall (Zn96~98%Pb2~4%), räbustik on kampol (C20H30O2) ja veevaba pihustusessents (suhe suurem kui 1), keevitusmeetod: kampoli alkoholilahusega kaetud vask-alumiinium liitmik Kastke kiiresti jootmismaterjal umbes 440 kraadi juures kõvajoodisjootmiseks.
D WE CuAl-Q303: see keevitusmaterjal on räbustiga vask-alumiinium keevitustraat. Jootmistemperatuur on umbes 400 kraadi. Sellel on oma kõvajoodispulber ja orgaaniline mittesöövitav räbusti. Jootepulber sulab koos metallkattega ja see purustab kiiresti vase ja alumiiniumi metalli. Pinna oksiidkile ja metalli pindpinevus võivad takistada uuesti oksüdatsiooni. Metallpind niisutatakse jootepulbriga, nii et joodis võib kapillaartegevuse kaudu täita kogu keevitusõmbluse. Toiming on lihtne ja pärast keevitamist pole üldjuhul vaja puhastada. .
E Muude keevitusmaterjalide tutvustus: WE53+WE53-F on räbustiga tahke südamikuga keevitustraat ja jootmistemperatuur on umbes 400 kraadi; XR-FC22, XR-FC0215, ER15, E9802, FR301 jne on räbustiga keevitustraadid, mida on mugavam kasutada.
②, kõrge temperatuuriga vaakumjoodisjootmine
joodis: AlSi12
b Ettevalmistus enne keevitamist: vajutage niitjas kõvajoodisega täitemetall 0,5–1 mm paksuseks seljakujuliseks leheks; puhastage vasest, alumiiniumist keevitusdetailid ja kõvajoodisega täitematerjalid.
C Kokkupanek: Kasutage roostevabast terasest plaati kokkupanemiseks ja kinnitamiseks järjekorras alumiinium-joote-vask ja asetage need kihtidena.
D ahju jootmine: alusta tolmuimemist pärast ahju sisenemist; kui vaakumi aste jõuab 10-²Pa-ni, käivitage kütteseade; kuumutamiskiirus on 10-20 kraadi /min, hoida temperatuuril 150 kraadi 5 minutit, 350 kraadi ja 540 kraadi 5 minutit, seejärel kuumutada pidevalt kuni 624 kraadini, hoida temperatuuri 6 minutit ja seejärel jahutada; jahutage temperatuurini alla 600 kraadi, lülitage kütteseade välja, jahutage temperatuurini alla 450 kraadi, täitke jahutuskiiruse kiirendamiseks lämmastikuga ja seejärel avage ahju uks pärast jahutamist alla 100 kraadi.
10). Muud keevitusmeetodid
Lisaks ülaltoodud vase ja alumiiniumi keevitusmeetoditele võib kasutada ka plahvatusohtlikku keevitust, ultrahelikeevitust jne.
