CN107159988A - 一种高体积含量秸秆粉增强铝基复合材料的电阻焊接方法 - Google Patents

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戴宇轩
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Abstract

本发明公开了一种高体积含量秸秆粉增强铝基复合材料的电阻焊接方法。该方法包括以下步骤：步骤1，清洁复合材料焊接面，干燥后备用；步骤2，将处理后的复合材料置于真空中，电极沉积泡沫铝活性层；步骤3，将带有活性层的复合材料等离子处理1‑8s后，以12‑28℃/min的速度升温，完成真空钎焊；步骤4，步骤3处理后的复合材料恒速降温至100‑230℃时，超声处理15‑20分钟即可。本发明方法焊接方便快捷，成本低廉，焊接效果牢固，所得焊接点牢固，拉伸率高，适合对密封要求高的行业使用。

Description

一种高体积含量秸秆粉增强铝基复合材料的电阻焊接方法
技术领域
本发明属于铝基复合材料的电阻点焊方法，具体涉及一种高体积含量秸秆粉增强铝基复合材料的电阻焊接方法。
背景技术
铝基复合材料是一种应用较广的金属基复合材料，力学性能好，恩还可以根据实际需要对材料进行组合。但是铝基复合材料的基体与增强相之间热物理性能相差较大，使其焊接比单相均质材料复杂。
申请号201510781309.3的中国专利公开了一种超声波焊接制备碳纳米管增强铝基复合材料的方法，具体公开了如下步骤：(1)利用剪切机截取160mm×18mm×0.3mm的铝合金，将碳纳米管平铺于一片铝表面，在碳纳米管表面上再铺一片铝，得到焊接试样；(2)采用超声波金属焊接机进行焊接，得到碳纳米管增强铝基复合材料； 焊接时间为150～180ms，焊接压力为10～20MPa；所述焊接试样滴加表面活性剂进行处理。本发明焊接后玻璃力提高了，硬度也提高了很多，工艺简单，但是焊接点的延展性不足，对于制备中空玻璃类的密封要求高的设备来说存在严重的技术问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高体积含量秸秆粉增强铝基复合材料的电阻焊接方法，该方法焊接方便快捷，成本低廉，焊接效果牢固。
一种高体积含量秸秆粉增强铝基复合材料的电阻焊接方法，包括以下步骤：步骤1，清洁复合材料焊接面，干燥后备用；步骤2，将处理后的复合材料置于真空中，电极沉积泡沫铝活性层；步骤3，将带有活性层的复合材料等离子处理1-8s后，以12-28℃/min的速度升温，完成真空钎焊；步骤4，步骤3处理后的复合材料恒速降温至100-230℃时，超声处理15-20分钟即可。
作为改进的是，步骤1中对复合材料焊接面依次用无水乙醇、高纯水超声清洗10-15分钟。
作为改进的是，步骤2中电极沉积时电压为41V。
作为改进的是，步骤3中等离子频率为2000-2800Hz。
作为改进的是，步骤3中选用的钎料为Al-Cu-Si，焊接电流为120-140A。
作为改进的是，步骤4中超声处理频率为150-240Hz。
与现有技术相比，本发明的焊接点的拉伸强度、延展性明显提高，难剥离，且焊点中泡沫铝的含量达6.81%，提高了复合材料与所需焊接的物料间结合力，提高了中空玻璃的密封性，延长了中空玻璃的使用寿命。
具体实施方式
下面结合实施例详细说明本发明的优选技术方案。
实施例1
一种高体积含量秸秆粉增强铝基复合材料的电阻焊接方法，包括以下步骤：步骤1，清洁复合材料焊接面，干燥后备用；步骤2，将处理后的复合材料置于真空中，电极沉积泡沫铝活性层；步骤3，将带有活性层的复合材料等离子处理1s后，以12℃/min的速度升温，完成真空钎焊；步骤4，步骤3处理后的复合材料恒速降温至100℃时，超声处理15分钟即可。
其中，步骤1中对复合材料焊接面依次用无水乙醇、高纯水超声清洗10分钟。
步骤2中电极沉积时电压为41V。
步骤3中等离子频率为2000Hz。
步骤3中选用的钎料为Al-Cu-Si，焊接电流为120A。
步骤4中超声处理频率为150Hz。
本发明的焊接点的拉伸强度320MPa，难剥离，拉伸率提高了12%，且焊点中泡沫铝的含量达6.81%。
实施例2
一种高体积含量秸秆粉增强铝基复合材料的电阻焊接方法，包括以下步骤：步骤1，清洁复合材料焊接面，干燥后备用；步骤2，将处理后的复合材料置于真空中，电极沉积泡沫铝活性层；步骤3，将带有活性层的复合材料等离子处理4s后，以20℃/min的速度升温，完成真空钎焊；步骤4，步骤3处理后的复合材料恒速降温至180℃时，超声处理18分钟即可。
其中，步骤1中对复合材料焊接面依次用无水乙醇、高纯水超声清洗12分钟。
步骤2中电极沉积时电压为41V。
步骤3中等离子频率为2400Hz。
步骤3中选用的钎料为Al-Cu-Si，焊接电流为130A。
步骤4中超声处理频率为200Hz。
本发明的焊接点的拉伸强度352MPa，难剥离，拉伸率提高了16%，且焊点中泡沫铝的含量达7.81%。
实施例3
一种高体积含量秸秆粉增强铝基复合材料的电阻焊接方法，包括以下步骤：步骤1，清洁复合材料焊接面，干燥后备用；步骤2，将处理后的复合材料置于真空中，电极沉积泡沫铝活性层；步骤3，将带有活性层的复合材料等离子处理8s后，以28℃/min的速度升温，完成真空钎焊；步骤4，步骤3处理后的复合材料恒速降温至230℃时，超声处理20分钟即可。
其中，步骤1中对复合材料焊接面依次用无水乙醇、高纯水超声清洗15分钟。
步骤2中电极沉积时电压为41V。
步骤3中等离子频率为2000-2800Hz。
步骤3中选用的钎料为Al-Cu-Si，焊接电流为140A。
步骤4中超声处理频率为240Hz。
本发明的焊接点的拉伸强度342MPa，难剥离，拉伸率提高了16%，且焊点中泡沫铝的含量达5.81%。
实施例4
一种高体积含量秸秆粉增强铝基复合材料的电阻焊接方法，包括以下步骤：步骤1，清洁复合材料焊接面，干燥后备用；步骤2，将处理后的复合材料置于真空中，电极沉积泡沫铝活性层；步骤3，将带有活性层的复合材料等离子处理1s后，以12℃/min的速度升温，完成真空钎焊；步骤4，步骤3处理后的复合材料恒速降温至100℃时，超声处理15分钟即可。
其中，步骤1中对复合材料焊接面依次用无水乙醇、高纯水超声清洗15分钟。
步骤2中电极沉积时电压为41V。
步骤3中等离子频率为2000-2800Hz。
步骤3中选用的钎料为Al-Cu-Si，焊接电流为140A。
步骤4中超声处理频率为240Hz。
本发明的焊接点的拉伸强度321MPa，难剥离，拉伸率提高了12%，且焊点中泡沫铝的含量达6.51%。
对比例1
除缺少步骤3的等离子处理外，其余同实施例2。
本发明的焊接点的拉伸强度280MPa，难剥离，拉伸率提高了2%，且焊点中泡沫铝的含量达5.81%。
对比例2
除缺少步骤4的超声处理外，其余同实施例2。
本发明的焊接点的拉伸强度240MPa，难剥离，拉伸率提高了4%，且焊点中泡沫铝的含量达6.21%。
从上述结果可以看出，本发明有效地将等离子处理-钎焊-超声焊接有效地结合，提高了焊接点的剥离力和拉伸率，尤其适合用于密封要求高的焊接领域使用。

Claims (6)

1.一种高体积含量秸秆粉增强铝基复合材料的电阻焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，清洁复合材料焊接面，干燥后备用；步骤2，将处理后的复合材料置于真空中，电极沉积泡沫铝活性层；步骤3，将带有活性层的复合材料等离子处理1-8s后，以12-28℃/min的速度升温，完成真空钎焊；步骤4，步骤3处理后的复合材料恒速降温至100-230℃时，超声处理15-20分钟即可。
2.根据权利要求1所述的一种高体积含量秸秆粉增强铝基复合材料的电阻焊接方法，其特征在于，步骤1中对复合材料焊接面依次用无水乙醇、高纯水超声清洗10-15分钟。
3.根据权利要求1所述的一种高体积含量秸秆粉增强铝基复合材料的电阻焊接方法，其特征在于，步骤2中电极沉积时电压为41V。
4.根据权利要求1所述的一种高体积含量秸秆粉增强铝基复合材料的电阻焊接方法，其特征在于，步骤3中等离子频率为2000-2800Hz。
5.根据权利要求1所述的一种高体积含量秸秆粉增强铝基复合材料的电阻焊接方法，其特征在于，步骤3中选用的钎料为Al-Cu-Si，焊接电流为120-140A。
6.根据权利要求1所述的一种高体积含量秸秆粉增强铝基复合材料的电阻焊接方法，其特征在于，步骤4中超声处理频率为150-240Hz。
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