常见异种金属压力焊工艺

2016-07-14 20:57:53来源： 贤集网

爆炸焊是利用炸药爆炸时的可控能量作为能源，使焊接金属表面发生高速倾斜碰撞，从而在金属界面上发生局部剧烈的塑形变形，并达到原子间结合的一种焊接工艺。爆炸焊接的过渡区在微观组织上具有压力焊、熔化焊和扩散焊的特性。

研究爆炸焊界面的结合机理时认为，爆炸焊焊接界面同时具有熔化、扩散和压力焊的特征，是压力焊、熔化焊和扩散焊“三位一体”的焊接技术。爆炸焊具有焊接时间非常短，母材金属间的反应区(或热影响区)非常小的特点。在各种焊接方法中，爆炸焊可以焊接的异种金属的组合的范围最广，原则上来讲爆炸焊可以焊接一切异种金属。

目前，爆炸焊是铝及铝合金与钢的连接中常用的一种焊接方法，该焊接方法得到的焊接接头的强度要高于较弱母材的强度，而且焊接接头的气密性好。但是，爆炸焊工艺控制比较困难，需要根据实际情况严格控制炸药量和界面间隔等工艺参数，其危险性使之较难应用于汽车制造业。

摩擦焊是以机械能为能源的一种固相连接方法。它是利用焊件两表面间相互摩擦所产生的热来实现金属连接。摩擦焊对铝和钢焊接而言是一种行之有效的焊接方法。在焊接过程中，高速旋转产生的作用力破坏了铝表面的氧化膜，从而降低甚至消除了氧化膜的有害作用；同时，由于摩擦焊是在金属不发生熔化的条件下完成的，因此焊接过程可以抑制Al-Fe金属间化合物的生成。但摩擦焊的不足之处在于难以实现一些复杂形状的工件连接。因此摩擦焊在铝/钢等异种金属汽车零部件的焊接中受到了很大程度的限制。

搅拌摩擦焊的工作原理是搅拌头高速旋转的同时插入焊缝中，通过摩擦产生的热使焊头周围的材料软化，并发生强烈的塑形变形和流动，同时通过肩部所施加的压力使焊缝处的变形金属通过相互扩散与再结晶牢固地结合在一起。搅拌摩擦焊具有较低的能量输入、较短的焊接时间、较小的变形和相对较低的焊接温度等优点，特别适用于焊接铝材。