一种钨铜合金与纯铜的闪光焊接方法技术

一种钨铜合金与纯铜的闪光焊接方法，本发明专利技术涉及钨铜合金与纯铜连接领域。本发明专利技术是要解决目前钨铜合金与纯铜难以实现高质量有效连接的技术问题。方法：将钨铜合金棒和纯铜棒待焊接面进行预处理；将黄铜进行预处理；将钨铜合金棒和纯铜棒夹紧装配，放置黄铜；设置焊接参数，启动闪光对焊焊机进行焊接。本发明专利技术通过中间材料黄铜起到缓冲与结合作用，在闪光对焊条件下实现钨铜合金和纯铜之间的高质量连接。本发明专利技术方法用于钨铜合金与纯铜连接。本发明专利技术方法用于钨铜合金与纯铜连接。本发明专利技术方法用于钨铜合金与纯铜连接。

【技术实现步骤摘要】
一种钨铜合金与纯铜的闪光焊接方法


[0001]本专利技术涉及钨铜合金与纯铜连接领域。

技术介绍

[0002]钨铜合金(WCu)兼具了钨和铜的优良属性，具有高强度、高硬度、良好的导电导热性能、低膨胀系数、耐电弧侵蚀、抗氧化等优异性能，在航空航天、高端装备、电子、电力、热核聚变等行业应用广泛，是耐高温构件、高压开关电工合金、电加工电极、电子封装、偏滤器等零部件制造理想的功能材料。钨铜合金塑性低、可加工差，在大尺寸、复杂结构钨铜部件加工方面极其困难，实际使用中往往需要与异种金属连接使用。因此研究钨铜合金与异种金属的连接技术对其应用推广具有重要意义。
[0003]钨属于不活泼金属，室温下强度韧性等性能较差，钨铜之间互不相溶且线膨胀系数相差较大，使得钨铜合金的焊接性较差，难以实现与其他材料的连接。尤其钨铜合金与纯铜的焊接难度较大，不易形成优良的接头，常用的电子束焊接、扩散焊接、钎焊连接难以焊接较大的工件，焊接成本相对较高，焊接难度也相对较大。

技术实现思路

[0004]本专利技术是要解决目前钨铜合金与纯铜难以实现高质量有效连接的技术问题，而提供的一种钨铜合金与纯铜的闪光焊接方法。
[0005]一种钨铜合金与纯铜的闪光焊接方法，具体按以下步骤进行：
[0006]一、将钨铜合金棒和纯铜棒待焊接面打磨光亮，酸洗，然后超声清洗，烘干；
[0007]二、将黄铜表面进行打磨，超声清洗，烘干；
[0008]三、采用夹具将步骤一处理的钨铜合金棒和纯铜棒夹紧，固定在闪光对焊焊机中间位置，其中上夹具夹持钨铜合金棒，下夹具夹持纯铜棒，再将步骤二处理的黄铜放置在纯铜棒中心位置；
[0009]四、设置焊接参数，启动闪光对焊焊机进行焊接，完成焊接方法。
[0010]进一步的，步骤三采用X
‑
Y方向调节装置调整钨铜合金棒和纯铜棒同轴，且施压后钨铜合金和纯铜待焊接面无间隙。
[0011]进一步的，步骤三上夹具夹持钨铜合金棒，控制钨铜合金棒裸露长度为7
‑
10mm；下夹具夹持纯铜棒，控制纯铜棒裸露长度为5
‑
10mm。
[0012]进一步的，步骤四设置焊接电压为600～700V，焊接顶锻压力为0.48～0.55MPa。
[0013]本专利技术通过中间材料黄铜起到缓冲与结合作用，在闪光对焊条件下实现钨铜合金和纯铜之间的高质量连接。
[0014]本专利技术采用闪光对焊的方法焊接钨铜合金与纯铜，使用的黄铜作为中间材料提供凸起点位，稳定地提供了闪光对焊过程中的电流通路，当电流通过黄铜中间层时，由于中间层体积小、熔点低，大量电阻热可使黄铜局部急速升温，瞬间形成爆破液相(闪光效应)覆盖整个待焊界面，形成在两个固相母材表面形成液态金属过渡薄层，同时待焊母材表面温度
急速提高，表面材料有一定软化，甚至出现一定微熔层。当待焊表面达到合适的塑性区间时，施加一定的顶锻压力将接触面间的液态金属、氧化物以及其它夹杂挤压出来，焊缝处形成塑性变形，并动态再结晶形成共同晶粒，实现钨铜合金与纯铜的永久性连接。
[0015]本专利技术有益效果：
[0016]1.使用闪光对焊技术，焊接时间短，焊接的工件牢固可靠，熔接处无明显缺陷，焊接过程对零件材质的性能影响非常小。
[0017]2.使用黄铜作为中间材料，突破了钨铜合金与纯铜难以直接闪光对焊的难题，并降低了对焊接电流和压力的要求，缓解了焊接界面应力。
[0018]3.闪光对焊方法自动化程度高，操作简单，焊接效率高，成本较低。
[0019]本专利技术采用改进闪光对焊的方法连接钨铜合金与纯铜金属棒材，使用黄铜中间材料，在焊接过程中使用闪光对焊，达到了缩短焊接时间和避免阻焊剂的使用，降低焊接成本，提高焊接效率与焊接质量的目的。此外，本专利技术可以在大气环境下进行焊接，对焊接操作人员的技术要求比较低，焊接效率比较高。
[0020]本专利技术方法用于钨铜合金与纯铜连接。
附图说明
[0021]图1为实施例一钨铜合金棒和纯铜棒夹紧后的装配示意图；
[0022]图2为实施例一焊接件着色探伤图；
[0023]图3为实施例一焊接件拉伸后的形貌图；
[0024]图4为实施例一焊接件焊接接头微观组织图，其中a图和b图为不同位置的200倍放大图，c图和d图为不同位置的500倍放大图。
具体实施方式
[0025]具体实施方式一：本实施方式一种钨铜合金与纯铜的闪光焊接方法，具体按以下步骤进行：
[0026]一、将钨铜合金棒和纯铜棒待焊接面打磨光亮，酸洗，然后超声清洗，烘干；
[0027]二、将黄铜表面进行打磨，超声清洗，烘干；
[0028]三、采用夹具将步骤一处理的钨铜合金棒和纯铜棒夹紧，固定在闪光对焊焊机中间位置，其中上夹具夹持钨铜合金棒，下夹具夹持纯铜棒，再将步骤二处理的黄铜放置在纯铜棒中心位置；
[0029]四、设置焊接参数，启动闪光对焊焊机进行焊接，完成焊接方法。
[0030]本专利技术采用闪光对焊的方法焊接钨铜合金与纯铜，使用的黄铜作为中间材料提供凸起点位，稳定地提供了闪光对焊过程中的电流通路，当电流通过黄铜中间层时，由于中间层体积小、熔点低，大量电阻热可使黄铜局部急速升温，瞬间形成爆破液相(闪光效应)覆盖整个待焊界面，形成在两个固相母材表面形成液态金属过渡薄层，同时待焊母材表面温度急速提高，表面材料有一定软化，甚至出现一定微熔层。当待焊表面达到合适的塑性区间时，施加一定的顶锻压力将接触面间的液态金属、氧化物以及其它夹杂挤压出来，焊缝处形成塑性变形，并动态再结晶形成共同晶粒，实现钨铜合金与纯铜的永久性连接。
[0031]具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一依次采用320
目、600目、800目和1200目砂纸打磨待焊接面。其它与具体实施方式一相同。
[0032]具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：步骤一钨铜合金棒采用的酸洗剂为硝酸和氢氟酸的混合溶液，其中硝酸的质量百分含量为80％，氢氟酸的质量百分含量为20％，酸洗时间为3～6min。其它与具体实施方式一或二相同。
[0033]具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：步骤一纯铜棒采用的酸洗剂为质量浓度20％的硝酸溶液，酸洗时间为5～10min。其它与具体实施方式一至三之一相同。
[0034]具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：步骤一钨铜合金棒尺寸为长度为70～80mm；纯铜棒尺寸为长度为160～200mm。其它与具体实施方式一至四之一相同。
[0035]具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：步骤二采用1000目砂纸打磨黄铜表面。其它与具体实施方式一至五之一相同。
[0036]具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：步骤一和步骤二超声清洗频率为40～45kHz。其它与具体实施方式一至六之一相同。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钨铜合金与纯铜的闪光焊接方法，其特征在于该方法具体按以下步骤进行：一、将钨铜合金棒和纯铜棒待焊接面打磨光亮，酸洗，然后超声清洗，烘干；二、将黄铜表面进行打磨，超声清洗，烘干；三、采用夹具将步骤一处理的钨铜合金棒和纯铜棒夹紧，固定在闪光对焊焊机中间位置，其中上夹具夹持钨铜合金棒，下夹具夹持纯铜棒，再将步骤二处理的黄铜放置在纯铜棒中心位置；四、设置焊接参数，启动闪光对焊焊机进行焊接，完成焊接方法。2.根据权利要求1所述的一种钨铜合金与纯铜的闪光焊接方法，其特征在于步骤一依次采用320目、600目、800目和1200目砂纸打磨待焊接面。3.根据权利要求1所述的一种钨铜合金与纯铜的闪光焊接方法，其特征在于步骤一钨铜合金棒采用的酸洗剂为硝酸和氢氟酸的混合溶液，其中硝酸的质量百分含量为80％，氢氟酸的质量百分含量为20％，酸洗时间为3～6min。4.根据权利要求1所述的一种钨铜合金与纯铜的闪光焊接方法，其特征在于步骤一纯铜棒采用的酸洗剂为质量浓度20％的硝酸溶液，酸洗时间为5～10min。5.根据权利要求1所述的一种钨铜...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨永泽，钱文陟，马长文，
申请(专利权)人：沈阳金昌蓝宇新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：