CN108270139A - 一种铝合金线束与铜端子的连接装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铝合金线束与铜端子的连接装置，包括：铝合金线束固定台；电磁脉冲发生设备；与所述电磁脉冲发生设备连接的上电极和下电极，所述上电极和下电极之间形成电磁脉冲发生区域；分别与所述上电极和下电极连接的升降调节装置，通过所述升降调节装置改变所述电磁脉冲发生区域的高度。本发明也公开了一种铝合金线束与铜端子的连接方法，包括如上述技术方案所述的连接装置。
Description
技术领域
本发明涉及电缆领域，特别涉及一种铝合金线束与铜端子的连接装置和方法。
背景技术
为满足新能源汽车高压线束轻量化和低成本的要求，国外已开始将传统的铜线束更换为质量更轻、成本更低的铝合金线束。国内目前也有少数厂家推出了铝合金线束，但是难以大规模应用。而铝合金线束之间是通过铜端子连接的。传统连接方式(焊接、压接、机械固定)直接将铝合金电缆和铜端子连接，这种连接方式存在以下几个问题：
1、无法彻底阻断铜、铝两种金属之间由于本身存在的电位差而发生的电化学腐蚀作用。
2、无论采用何种方式都无法改变铜、铝两种金属固有的金相结构。无法改善两种金属的热膨胀系数。因此，长时间使用在高、低温变化的环境下就可能出现电缆和端子连接处松弛脱落的问题。
3、无论采用何种方式都无法彻底消除铝合金表面的氧化膜，而且无法避免二次氧化问题。因此，长时间使用在高、低温变化的环境下氧化膜始终存在，而导致接触电阻不断增大。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的上述不足和缺陷，提供一种铝合金线束与铜端子的连接装置和方法，以解决上述问题。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一种铝合金线束与铜端子的连接装置，其特征在于，包括：
铝合金线束固定台；
电磁脉冲发生设备；
与所述电磁脉冲发生设备连接的上电极和下电极，所述上电极和下电极之间形成电磁脉冲发生区域；
分别与所述上电极和下电极连接的升降调节装置，通过所述升降调节装置改变所述电磁脉冲发生区域的高度。
一种铝合金线束与铜端子的连接方法，包括如上述技术方案所述的连接装置，将铝合金线束与铜端子送至所述电磁脉冲发生区域进行连接，铜端子和铝合金线束在高强度脉冲磁场产生的极高瞬间压力波作用下，破坏两种材料原有的金属原子结构，并使两种金属原子互相渗透到对方的原子结构中，在表面形成稳定的冶金结构。
由于采用了如上的技术方案，在铝合金线束和铜端子接触部位形成稳定的冶金结构，使铜端子和铝合金线束圆周接触面原子结构相互渗透，形成一种新的冶金结构而融为一体，使得本发明的有益效果在于：
1、消除了圆周接触面的细微孔隙而隔绝空气或其他电解液进入结合面，从而能够有效防止铜、铝之间的电化学腐蚀问题。
2、改变了铜、铝两种金属的金相结构，使其热膨胀系数相近，从而能够有效解决铜、铝两种金属因为热膨胀系数相差较大而导致二者连接部位在反复热冲击条件下松弛脱落的问题。
3、铝合金电缆和端子表面的氧化膜在焊接瞬间高速碰撞产生的金属射流作用下被完全清除掉，于此同时在焊接部位两种金属原子结构重组，形成一种新的冶金结构而融为一体，完全消除了电缆和端子之间的孔隙，可以有效防止二次氧化的发生，从而彻底解决铝合金线束端子连接部位的氧化问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的连接装置的结构示意图。
图2是图1的I处放大图。
图3是电磁脉冲焊波峰时的连接面剖面图。
图4是电磁脉冲焊波谷时的连接面剖面图。
图5是现有技术的传统六方压接时的连接面剖面图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面进一步阐述本发明。
参见图1至图4所示，一种铝合金线束与铜端子的连接装置包括铝合金线束固定台100和电磁脉冲发生设备200。铝合金线束固定台100上设置有上电极210和下电极220，上电极210和下电极220与电磁脉冲发生设备200连接，上电极210和下电极220之间形成电磁脉冲发生区域a。上电极210和下电极220的两端设置有锥面结构，方便铜端子10插入。上电极210和下电极220与升降调节装置(图中未示出)，通过升降调节装置改变电磁脉冲发生区域a的高度，可以适应不同尺寸的铜端子10插入。
一种铝合金线束与铜端子的连接方法，包括如上述技术方案的连接装置，将铝合金线束20与铜端子10送至电磁脉冲发生区域a进行连接，铜端子10和铝合金线束20在高强度脉冲磁场产生的极高瞬间压力波作用下，破坏两种材料原有的金属原子结构，并使两种金属原子互相渗透到对方的原子结构中，在表面形成稳定的冶金结构。
在铝合金线束和铜端子接触部位形成稳定的冶金结构，使铜端子和铝合金线束圆周接触面原子结构相互渗透，形成一种新的冶金结构而融为一体，使得本发明的有益效果在于：
1、消除了圆周接触面的细微孔隙而隔绝空气或其他电解液进入结合面，从而能够有效防止铜、铝之间的电化学腐蚀问题。
2、改变了铜、铝两种金属的金相结构，使其热膨胀系数相近，从而能够有效解决铜、铝两种金属因为热膨胀系数相差较大而导致二者连接部位在反复热冲击条件下松弛脱落的问题。
3、铝合金电缆和端子表面的氧化膜在焊接瞬间高速碰撞产生的金属射流作用下被完全清除掉，于此同时在焊接部位两种金属原子结构重组，形成一种新的冶金结构而融为一体，完全消除了电缆和端子之间的孔隙，可以有效防止二次氧化的发生，从而彻底解决铝合金线束端子连接部位的氧化问题。
与现有技术相比，结合图5所示，传统六方压接时，间隙大，容易氧化。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (2)
1.一种铝合金线束与铜端子的连接装置，其特征在于，包括：
铝合金线束固定台；
电磁脉冲发生设备；
与所述电磁脉冲发生设备连接的上电极和下电极，所述上电极和下电极之间形成电磁脉冲发生区域；
分别与所述上电极和下电极连接的升降调节装置，通过所述升降调节装置改变所述电磁脉冲发生区域的高度。
2.一种铝合金线束与铜端子的连接方法，包括如权利要求1所述的连接装置，将铝合金线束与铜端子送至所述电磁脉冲发生区域进行连接，铜端子和铝合金线束在高强度脉冲磁场产生的极高瞬间压力波作用下，破坏两种材料原有的金属原子结构，并使两种金属原子互相渗透到对方的原子结构中，在表面形成稳定的冶金结构。
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