線束壓焊方式有擴散焊、高頻焊、冷壓焊、超聲波焊。
1、擴散焊
將焊件緊密貼合,在一定溫度和壓力下保持一段時間,使接觸面之間的原子相互擴散形成聯(lián)接的焊接方法。影響擴散焊過程和接頭質(zhì)量的主要因素是溫度壓力擴散時間和表面粗糙度。焊接溫度越高,原子擴散越快焊接溫度一般為材料熔點的0.5~0.8倍。根據(jù)材料類型和對接頭質(zhì)量的要求,擴散焊可在真空、保護氣體或溶劑下進行,其中以真空擴散焊應(yīng)用最廣。為了加速焊接過程、降低對焊接表面粗糙度的要求或防止接頭中出現(xiàn)有害的組織,常在焊接表面間添加特定成分的中間夾層材料,其厚度在0.01毫米左右。擴散焊接壓力較小,工件不產(chǎn)生宏觀塑性變形,適合焊后不再加工的精密零件。擴散焊可與其他熱加工工藝聯(lián)合形成組合工藝,如熱耗-擴散焊、粉末燒結(jié)-擴散焊和超塑性成形-擴散焊等。這些組合工藝不但能大大提高生產(chǎn)率,而且能解決單個工藝所不能解決的問題。如超音速飛機上各種鈦合金構(gòu)件就是應(yīng)用超塑性成形-擴散焊制成的擴散焊的接頭性能可與母材相同,特別適合于焊接異種金屬材料、石墨和陶瓷等非金屬材料、彌散強化的高溫合金、金屬基復合材料和多孔性燒結(jié)材料等。擴散焊已廣泛用于反應(yīng)堆燃料元件、蜂窩結(jié)構(gòu)板、靜電加速管、各種葉片、葉輪、沖模、過濾管和電子元件等的制造。
擴散焊是在一定溫度和壓力下將種待焊物質(zhì)的焊接表面相互接觸,通過微觀塑性變形或通過焊接面產(chǎn)生微量液相而擴大待焊表面的物理接觸,使之距離離達(1~ 5)x10-8cm以內(nèi)(這樣原子間的引力起作用,才可能形成金屬鍵),再經(jīng)較長時間的原子相互間的不斷擴散,相互滲透,來實現(xiàn)冶金結(jié)合的一種焊接方法。
顯然,對于普通線束的焊接,使用擴散焊成本太高。
2、高頻焊(high-frequency welding)
高頻焊是以固體電阻熱為能源。焊接時利用高頻電流在工件內(nèi)產(chǎn)生的電阻熱使工件焊接區(qū)表層加熱到熔化或接近的塑性狀態(tài),隨即施加(或不施加)頂鍛力而實現(xiàn)金屬的結(jié)合。因此它是一種固相電阻焊方法。高頻焊根據(jù)高頻電流在工件中產(chǎn)生熱的方式可分為接觸高頻焊和感應(yīng)高頻焊。接觸高頻焊時,高頻電流通過與工件機械接觸而傳入工件。感應(yīng)高頻焊時,高頻電流通過工件外部感應(yīng)圈的耦合作用而在工件內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流。高頻焊是專業(yè)化較強的焊接方法,要根據(jù)產(chǎn)品配備專用設(shè)備。生產(chǎn)率高,焊接速度可達30m/min。主要用于制造管子時縱縫或螺旋縫的焊接。
顯然,對于細小的線束,高頻焊不適用。
3、冷壓焊
冷壓焊,英文為cold pressure welding
加壓變形時,工件接觸面的氧化膜被破壞并被擠出,能凈化焊接接頭。所加壓力一般要高于材料的屈服強度,以產(chǎn)生60~90%的變形量。加壓方式可以緩慢擠壓、滾壓或加沖擊力,也可以分幾次加壓達到所需的變形量。
冷壓焊由于不需加熱、不需填料,設(shè)備簡單;焊接的主要工藝參數(shù)已由模具尺寸確定,故易于操作和自動化,焊接質(zhì)量穩(wěn)定,生產(chǎn)率高,成本低;不用焊劑,接頭不會引起腐蝕;焊接時接頭溫度不升高,材料結(jié)晶狀態(tài)不變,特別適于異種金屬和熱焊法無法實現(xiàn)的一些金屬材料和產(chǎn)品的焊接。冷壓焊已成為電氣行業(yè)、鋁制品業(yè)和太空焊接領(lǐng)域中最重要的有限幾種焊接方法之一。
冷壓焊機及其模具的工作表面可能會積聚金屬碎屑,必須定期清除。如有壓縮空氣,可用壓縮空氣把碎屑吹掉。如果要徹底的清除碎屑,可將模具從焊機中取出,把模具的四塊模塊拆開,用放大鏡仔細每塊模塊,確保所有模塊表面的微量碎屑都被清除。拆模時必須小心,尤其小彈簧容易丟失。模具的表面不干凈將會導致接線時線容易在模具中打滑,以至于焊接失敗。注意維修后的模具工作表面決不允許有任何油脂。
冷壓焊所需設(shè)備簡單,工藝簡便,勞動條件好。但冷壓焊所需擠壓力較大,在大截面工件的焊接時設(shè)備較龐大,搭接焊后工件表面有較深的壓坑,因而在一定程度上限制了它的應(yīng)用范圍。
因此,冷壓焊對于線束焊接也不是完美的選擇。
關(guān)鍵詞:線束壓焊
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