CN116275656A - 一种铝铜焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及铝铜焊接技术领域，具体是一种铝铜焊接方法，步骤如下：S1、清洁处理；S2、拉毛处理；S3、预对位；S4、加热处理；S5、涂覆助粘料；S6、卡夹固定；S7、融化焊丝焊接；S8、检查焊缝并修补；S9、打磨焊缝；S10、防氧化处理。本发明铝铜焊接方法通过清洁处理去除物料上的氧化层并进行拉毛处理，且清洁、拉毛后均进行防氧化处理，避免焊接过程中物料氧化，提高焊接的牢固度，拉毛能粗糙连接面，增加焊接料的连接紧固度，进一步提高焊接的牢固度，通过助粘料增加焊接铝、铜金属的粘附度，通过焊缝修补、打磨增加焊接后物料连接处的平整度，通过防氧化处理降低焊接后金属的氧化速度，提高焊接处的耐久度。
Description
技术领域
本发明涉及铝铜焊接技术领域，具体是一种铝铜焊接方法。
背景技术
铜铝焊接即是把铜质材料和铝质材料通过焊接工艺接成一体，铜和铝都具有良好的导电性，铝与铜形成连接件可以降低成本，减轻机械构件的质量以及发挥各自的优点但铝表面极易氧化，所形成的氧化膜十分牢同，且电阻性很大，采用机械连接是不可靠的，因此在实际生产中广泛应用焊接方法来实现连接，以提高铜和铝的综合性能，焊接方式可采用焊丝焊接、摩擦焊、等焊接方式。
中国专利公开了一种铝铜焊接方法，（授权公告号CN112975027B），该专利技术，包括以下步骤：步骤一、铝焊件表面焊接处冷喷涂预置层；所述预置层包括钎剂和钎料，其中钎剂颗粒通过钎料颗粒与铝焊件之间的结合力将钎剂颗粒包裹于铝焊件表面；步骤二、所述铜焊件表面预置有一金属过渡层；步骤三、焊接铜焊件与铝焊件；步骤四、退火保温；本发明通过钎料将钎剂包覆于铝焊接件表面形成预置层，提高焊接强度和耐腐蚀性，但是，上述铝铜焊接过程不进行防氧化处理，焊接过程物料容易氧化影响焊接的牢固度，直接对接物料进行焊接，物料接触面较为光滑，不利于焊料的粘接的紧固度，焊接后不经过处理立即进行使用，焊料的氧化速度较快，耐久度较低。因此，本领域技术人员提供了一种铝铜焊接方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铝铜焊接方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种铝铜焊接方法，步骤如下：
S1、清洁处理：取出需要焊接的铝与铜，对焊接处清洁，分别打磨去除铝或铜外侧的氧化层，去除打磨产生的碎屑，然后在金属上涂抹松节油，避免空气直接接触金属导致氧化，保存备用；
S2、拉毛处理：取出清洁后的铝与铜，对焊接的接触面拉毛处理做出粗糙面，去除拉毛产生碎屑，然后在金属上涂抹松节油，避免空气直接接触金属导致氧化，保存备用；
S3、预对位：对铝与铜的焊接面对位操作，并划刻上标记，对无法完成对位的铝与铜修整，修整后再次预对位划刻上标记，合适后保存备用；
S4、加热处理：分别对铝与铜加热，铝加热到350℃-500℃，铜加热到700℃-850℃，保持上述加热温度；
S5、涂覆助粘料：把助粘料撒到加热后的金属上，金属上的温度融化助粘料，助粘料包裹到金属的外侧；
S6、卡夹固定：把上述处理的铝与铜根据预对位中的标记，焊接面压到一起进行卡夹固定；
S7、融化焊丝焊接：使用喷火器煅烧卡夹后的金属，把焊丝放置到接缝处，在喷火器的煅烧下融化渗入接缝处，融化的焊丝冷却凝固完成焊接操作；
S8、检查焊缝并修补：敲掉焊渣，检查焊缝是否有孔洞，如有孔洞，对焊缝处加热融化焊缝处的焊接物并进行补焊操作；
S9、打磨焊缝：对焊缝打磨，去除凸起的金属，并进行抛光操作，抛光后对焊缝处加热蒸发抛光后金属上的水液，取下卡夹的金属；
S10、防氧化处理：制作抗氧化胶液，把胶液均匀的涂抹到金属上，隔绝金属与空气的接触，胶液凝固后，完成焊接操作。
作为本发明进一步的方案：所述S2中拉毛深度在0.05mm-0.1mm之间，拉毛宽度在0.1mm-0.5mm之间，拉毛长度在1mm-2mm之间。
作为本发明再进一步的方案：所述S3中标记间距为0.5cm，所述标记深度为0.5mm-1mm。
作为本发明再进一步的方案：所述S5中所述助粘料由以下重量份组成：松香10份、锡膏5份、邻羟基苯甲酸1份、十二烷基苯磺酸钠2份、硝酸纤维1份、胺氟化物盐1份。
作为本发明再进一步的方案：所述S7中喷火器喷出的火保持在1000℃-1200℃之间，所述煅烧时间为20S。
作为本发明再进一步的方案：所述S10中抗氧化胶液由以下重量份组成：氧化铜15份、磷酸铝溶液10份、茶皂素0.5份、枸橼酸钠0.8份、十二烷基硫醇0.1份、2-硫醇基苯骈咪唑0.1份、抗氧剂BHT0.1份、木质素磺酸钙0.4份、氨基三甲叉膦酸3份、硼酸0.1份。
作为本发明再进一步的方案：所述助粘料的制作步骤如下：
S501、量份取出松香、邻羟基苯甲酸、十二烷基苯磺酸钠、硝酸纤维、胺氟化物盐，分别进行粉碎操作；
S502、粉碎后的物料混合加入锡膏进行研磨，混合成粉状物完成助粘料的制作；
S503、把制作后的助粘料放置到玻璃器皿中保存备用。
作为本发明再进一步的方案：所述抗氧化胶液的制作步骤如下：
S1001、量份取出氧化铜、茶皂素、枸橼酸钠、十二烷基硫醇、2-硫醇基苯骈咪唑、木质素磺酸钙、导入混合罐中混合；
S1002、量份取出磷酸铝溶液、抗氧剂BHT、氨基三甲叉膦酸、硼酸加入上述物料进行研磨操作，研磨后形成乳状胶液保存到塑料瓶中备用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1．本发明铝铜焊接方法通过清洁处理去除物料上的氧化层并进行拉毛处理，且清洁、拉毛后均进行防氧化处理，避免焊接过程中物料氧化，提高焊接的牢固度，拉毛能粗糙连接面，增加焊接料的连接紧固度，进一步提高焊接的牢固度；
2．通过助粘料增加焊接铝、铜金属的粘附度，通过焊缝修补、打磨增加焊接后物料连接处的平整度，通过防氧化处理降低焊接后金属的氧化速度，提高焊接处的耐久度。
附图说明
图1为一种铝铜焊接方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本发明实施例中，一种铝铜焊接方法，步骤如下：
S1、清洁处理：取出需要焊接的铝与铜，对焊接处清洁，分别打磨去除铝或铜外侧的氧化层，去除打磨产生的碎屑，然后在金属上涂抹松节油，避免空气直接接触金属导致氧化，保存备用；
S2、拉毛处理：取出清洁后的铝与铜，对焊接的接触面拉毛处理做出粗糙面，去除拉毛产生碎屑，然后在金属上涂抹松节油，避免空气直接接触金属导致氧化，保存备用，拉毛深度在0.05mm-0.1mm之间，拉毛宽度在0.1mm-0.5mm之间，拉毛长度在1mm-2mm之间；
S3、预对位：对铝与铜的焊接面对位操作，并划刻上标记，对无法完成对位的铝与铜修整，修整后再次预对位划刻上标记，合适后保存备用，标记间距为0.5cm，标记深度为0.5mm-1mm；
S4、加热处理：分别对铝与铜加热，铝加热到350℃，铜加热到700℃，保持上述加热温度；
S5、涂覆助粘料：把助粘料撒到加热后的金属上，金属上的温度融化助粘料，助粘料包裹到金属的外侧；
S6、卡夹固定：把上述处理的铝与铜根据预对位中的标记，焊接面压到一起进行卡夹固定；
S7、融化焊丝焊接：使用喷火器煅烧卡夹后的金属，把焊丝放置到接缝处，在喷火器的煅烧下融化渗入接缝处，融化的焊丝冷却凝固完成焊接操作，喷火器喷出的火保持在1000℃-1200℃之间，煅烧时间为20S；
S8、检查焊缝并修补：敲掉焊渣，检查焊缝是否有孔洞，如有孔洞，对焊缝处加热融化焊缝处的焊接物并进行补焊操作；
S9、打磨焊缝：对焊缝打磨，去除凸起的金属，并进行抛光操作，抛光后对焊缝处加热蒸发抛光后金属上的水液，取下卡夹的金属；
S10、防氧化处理：制作抗氧化胶液，把胶液均匀的涂抹到金属上，隔绝金属与空气的接触，胶液凝固后，完成焊接操作。
实施例二
本发明实施例中，一种铝铜焊接方法，步骤如下：
S1、清洁处理：取出需要焊接的铝与铜，对焊接处清洁，分别打磨去除铝或铜外侧的氧化层，去除打磨产生的碎屑，然后在金属上涂抹松节油，避免空气直接接触金属导致氧化，保存备用；
S2、拉毛处理：取出清洁后的铝与铜，对焊接的接触面拉毛处理做出粗糙面，去除拉毛产生碎屑，然后在金属上涂抹松节油，避免空气直接接触金属导致氧化，保存备用，拉毛深度在0.05mm-0.1mm之间，拉毛宽度在0.1mm-0.5mm之间，拉毛长度在1mm-2mm之间；
S3、预对位：对铝与铜的焊接面对位操作，并划刻上标记，对无法完成对位的铝与铜修整，修整后再次预对位划刻上标记，合适后保存备用，标记间距为0.5cm，标记深度为0.5mm-1mm；
S4、加热处理：分别对铝与铜加热，铝加热到400℃，铜加热到750℃，保持上述加热温度；
S5、涂覆助粘料：把助粘料撒到加热后的金属上，金属上的温度融化助粘料，助粘料包裹到金属的外侧；
S6、卡夹固定：把上述处理的铝与铜根据预对位中的标记，焊接面压到一起进行卡夹固定；
S7、融化焊丝焊接：使用喷火器煅烧卡夹后的金属，把焊丝放置到接缝处，在喷火器的煅烧下融化渗入接缝处，融化的焊丝冷却凝固完成焊接操作，喷火器喷出的火保持在1000℃-1200℃之间，煅烧时间为20S；
S8、检查焊缝并修补：敲掉焊渣，检查焊缝是否有孔洞，如有孔洞，对焊缝处加热融化焊缝处的焊接物并进行补焊操作；
S9、打磨焊缝：对焊缝打磨，去除凸起的金属，并进行抛光操作，抛光后对焊缝处加热蒸发抛光后金属上的水液，取下卡夹的金属；
S10、防氧化处理：制作抗氧化胶液，把胶液均匀的涂抹到金属上，隔绝金属与空气的接触，胶液凝固后，完成焊接操作。
实施例三
本发明实施例中，一种铝铜焊接方法，步骤如下：
S1、清洁处理：取出需要焊接的铝与铜，对焊接处清洁，分别打磨去除铝或铜外侧的氧化层，去除打磨产生的碎屑，然后在金属上涂抹松节油，避免空气直接接触金属导致氧化，保存备用；
S2、拉毛处理：取出清洁后的铝与铜，对焊接的接触面拉毛处理做出粗糙面，去除拉毛产生碎屑，然后在金属上涂抹松节油，避免空气直接接触金属导致氧化，保存备用，拉毛深度在0.05mm-0.1mm之间，拉毛宽度在0.1mm-0.5mm之间，拉毛长度在1mm-2mm之间；
S3、预对位：对铝与铜的焊接面对位操作，并划刻上标记，对无法完成对位的铝与铜修整，修整后再次预对位划刻上标记，合适后保存备用，标记间距为0.5cm，标记深度为0.5mm-1mm；
S4、加热处理：分别对铝与铜加热，铝加热到500℃，铜加热到850℃，保持上述加热温度；
S5、涂覆助粘料：把助粘料撒到加热后的金属上，金属上的温度融化助粘料，助粘料包裹到金属的外侧；
S6、卡夹固定：把上述处理的铝与铜根据预对位中的标记，焊接面压到一起进行卡夹固定；
S7、融化焊丝焊接：使用喷火器煅烧卡夹后的金属，把焊丝放置到接缝处，在喷火器的煅烧下融化渗入接缝处，融化的焊丝冷却凝固完成焊接操作，喷火器喷出的火保持在1000℃-1200℃之间，煅烧时间为20S；
S8、检查焊缝并修补：敲掉焊渣，检查焊缝是否有孔洞，如有孔洞，对焊缝处加热融化焊缝处的焊接物并进行补焊操作；
S9、打磨焊缝：对焊缝打磨，去除凸起的金属，并进行抛光操作，抛光后对焊缝处加热蒸发抛光后金属上的水液，取下卡夹的金属；
S10、防氧化处理：制作抗氧化胶液，把胶液均匀的涂抹到金属上，隔绝金属与空气的接触，胶液凝固后，完成焊接操作。
实施例一、实施例二、实施例三中助粘料与抗氧化胶液均采用以下配方与方法。
助粘料由以下重量份组成：松香10份、锡膏5份、邻羟基苯甲酸1份、十二烷基苯磺酸钠2份、硝酸纤维1份、胺氟化物盐1份，助粘料的制作步骤如下：
S501、量份取出松香、邻羟基苯甲酸、十二烷基苯磺酸钠、硝酸纤维、胺氟化物盐，分别进行粉碎操作；
S502、粉碎后的物料混合加入锡膏进行研磨，混合成粉状物完成助粘料的制作；
S503、把制作后的助粘料放置到玻璃器皿中保存备用。
抗氧化胶液由以下重量份组成：氧化铜15份、磷酸铝溶液10份、茶皂素0.5份、枸橼酸钠0.8份、十二烷基硫醇0.1份、2-硫醇基苯骈咪唑0.1份、抗氧剂BHT0.1份、木质素磺酸钙0.4份、氨基三甲叉膦酸3份、硼酸0.1份，抗氧化胶液的制作步骤如下：
S1001、量份取出氧化铜、茶皂素、枸橼酸钠、十二烷基硫醇、2-硫醇基苯骈咪唑、木质素磺酸钙、导入混合罐中混合；
S1002、量份取出磷酸铝溶液、抗氧剂BHT、氨基三甲叉膦酸、硼酸加入上述物料进行研磨操作，研磨后形成乳状胶液保存到塑料瓶中备用。
为了更好地说明本发明的技术效果，通过下述试验进行阐述：
采用公告号CN112975027B一种铝铜焊接方法作为对比例一，根据本发明内容得出实施例一、实施例二与实施例三。
依据实验检测进行参数比对，比对数据如下：
| 项目 | 接头抗剪强度/MPa | 焊接温度/℃ | 盐雾腐蚀后抗拉强度/MPa | 抗氧化时间/S |
| 实施例一 | 89MPa | 482℃ | 81MPa | 43800S-52102S |
| 实施例二 | 93MPa | 489℃ | 84MPa | 43800S-52102S |
| 实施例三 | 95MPa | 501℃ | 85MPa | 43800S-52102S |
| 对比例一 | 85MPa | 510℃ | 76MPa | 21280S-32510S |
上述实验数据表明：根据上述表内数据可知，实施例一、实施例二与实施例三的接头抗剪强度均高于对比例一的强度，实施例一、实施例二与实施例三的盐雾腐蚀后抗拉强度均高于对比例一的强度，实施例一、实施例二与实施例三的抗氧化时间均高于对比例一的时间，可知采用实时例一、实施例二与实施例三中焊接强度高于对比例一焊接强度，采用实施例焊接方式优于对比例的焊接方式，具有更高的强度与更长的耐久度。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (8)
1.一种铝铜焊接方法，其特征在于，步骤如下：
S1、清洁处理：取出需要焊接的铝与铜，对焊接处清洁，分别打磨去除铝或铜外侧的氧化层，去除打磨产生的碎屑，然后在金属上涂抹松节油，避免空气直接接触金属导致氧化，保存备用；
S2、拉毛处理：取出清洁后的铝与铜，对焊接的接触面拉毛处理做出粗糙面，去除拉毛产生碎屑，然后在金属上涂抹松节油，避免空气直接接触金属导致氧化，保存备用；
S3、预对位：对铝与铜的焊接面对位操作，并划刻上标记，对无法完成对位的铝与铜修整，修整后再次预对位划刻上标记，合适后保存备用；
S4、加热处理：分别对铝与铜加热，铝加热到350℃-500℃，铜加热到700℃-850℃，保持上述加热温度；
S5、涂覆助粘料：把助粘料撒到加热后的金属上，金属上的温度融化助粘料，助粘料包裹到金属的外侧；
S6、卡夹固定：把上述处理的铝与铜根据预对位中的标记，焊接面压到一起进行卡夹固定；
S7、融化焊丝焊接：使用喷火器煅烧卡夹后的金属，把焊丝放置到接缝处，在喷火器的煅烧下融化渗入接缝处，融化的焊丝冷却凝固完成焊接操作；
S8、检查焊缝并修补：敲掉焊渣，检查焊缝是否有孔洞，如有孔洞，对焊缝处加热融化焊缝处的焊接物并进行补焊操作；
S9、打磨焊缝：对焊缝打磨，去除凸起的金属，并进行抛光操作，抛光后对焊缝处加热蒸发抛光后金属上的水液，取下卡夹的金属；
S10、防氧化处理：制作抗氧化胶液，把胶液均匀的涂抹到金属上，隔绝金属与空气的接触，胶液凝固后，完成焊接操作。
2.根据权利要求1所述的一种铝铜焊接方法，其特征在于，所述S2中拉毛深度在0.05mm-0.1mm之间，拉毛宽度在0.1mm-0.5mm之间，拉毛长度在1mm-2mm之间。
3.根据权利要求1所述的一种铝铜焊接方法，其特征在于，所述S3中标记间距为0.5cm，所述标记深度为0.5mm-1mm。
4.根据权利要求1所述的一种铝铜焊接方法，其特征在于，所述S5中所述助粘料由以下重量份组成：松香10份、锡膏5份、邻羟基苯甲酸1份、十二烷基苯磺酸钠2份、硝酸纤维1份、胺氟化物盐1份。
5.根据权利要求1所述的一种铝铜焊接方法，其特征在于，所述S7中喷火器喷出的火保持在1000℃-1200℃之间，所述煅烧时间为20S。
6.根据权利要求1所述的一种铝铜焊接方法，其特征在于，所述S10中抗氧化胶液由以下重量份组成：氧化铜15份、磷酸铝溶液10份、茶皂素0.5份、枸橼酸钠0.8份、十二烷基硫醇0.1份、2-硫醇基苯骈咪唑0.1份、抗氧剂BHT0.1份、木质素磺酸钙0.4份、氨基三甲叉膦酸3份、硼酸0.1份。
7.根据权利要求4所述的一种铝铜焊接方法，其特征在于，所述助粘料的制作步骤如下：
S501、量份取出松香、邻羟基苯甲酸、十二烷基苯磺酸钠、硝酸纤维、胺氟化物盐，分别进行粉碎操作；
S502、粉碎后的物料混合加入锡膏进行研磨，混合成粉状物完成助粘料的制作；
S503、把制作后的助粘料放置到玻璃器皿中保存备用。
8.根据权利要求6所述的一种铝铜焊接方法，其特征在于，所述抗氧化胶液的制作步骤如下：
S1001、量份取出氧化铜、茶皂素、枸橼酸钠、十二烷基硫醇、2-硫醇基苯骈咪唑、木质素磺酸钙、导入混合罐中混合；
S1002、量份取出磷酸铝溶液、抗氧剂BHT、氨基三甲叉膦酸、硼酸加入上述物料进行研磨操作，研磨后形成乳状胶液保存到塑料瓶中备用。
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