本發(fā)明涉及一種點焊方法,具體的,是一種al-cu之間點焊的前處理方法,并提高al-cu點焊質(zhì)量。
背景技術(shù):
對于一些脆性較大的金屬,在點焊時難以形成固溶體,因而焊接質(zhì)量不佳。研究人員在早先的研究中發(fā)現(xiàn),對于同質(zhì)金屬mg之間的點焊,通過使用cu-al-zn三種金屬粉末,能在金屬mg的焊接接頭處形成微合金化區(qū)域,從而收獲熔核規(guī)則對稱,熔核尺寸變大的優(yōu)良效果;焊接接頭的抗剪切力和耐腐蝕性也顯著增加,點焊質(zhì)量提高。
同時,研究人員也發(fā)現(xiàn),在對異質(zhì)金屬之間進行點焊時,再使用cu、al、zn三種金屬粉末,或者其中任一種,或者其中任兩種,均不能獲得與同質(zhì)金屬mg相同的效果。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明提供一種提高al-cu點焊質(zhì)量的方法。
技術(shù)方案如下:
一種提高al-cu點焊質(zhì)量的方法,其關(guān)鍵在于按以下步驟進行:
步驟一、按照6~10:1~3的質(zhì)量比稱取mn粉和zn粉;
步驟二、將mn粉和zn粉按比例混合均勻,加入揮發(fā)性溶劑,調(diào)制成合金粉團;
步驟三、攪動合金粉團,待其粘度為0.5~0.55pa·s時,將合金粉團刮涂在待焊接的al材和cu材的搭接接頭處,在al材和cu材的接頭之間形成合金粉團層;
步驟四、對al材和cu材的搭接接頭進行點焊。
所述步驟一中,mn粉和zn粉的質(zhì)量比為4:1。
所述步驟二中,所述揮發(fā)性溶劑為丙酮。
所述步驟三中,所述al材和cu材之間刮涂的合金粉團層的總厚度為30~80μm。
所述步驟三中,在搭接接頭處的al材和cu材的表面分別刮涂合金粉團,al材表面合金粉團層的厚度為cu材表面合金粉團層的厚度的2倍,al材表面合金粉團層厚度與cu材表面合金粉團層厚度之和為30~80μm。
所述al材表面合金粉團層厚度與cu材表面合金粉團層厚度之和為48~52μm。
具體實施方式
一、下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明。
一種提高al-cu點焊質(zhì)量的方法,其特征在于按以下步驟進行:
步驟一、按照6~10:1~3的質(zhì)量比稱取mn粉和zn粉;
步驟二、將mn粉和zn粉按比例混合均勻,加入揮發(fā)性溶劑,調(diào)制成合金粉團,所述揮發(fā)性溶劑為丙酮;
步驟三、攪動合金粉團,待其粘度為0.5~0.55pa·s時,將合金粉團刮涂在待焊接的al材和cu材的搭接接頭處,在al材和cu材的搭接接頭之間形成合金粉團層,所述al材表面合金粉團層的厚度為cu材表面合金粉團層的厚度的2倍,所述al材表面合金粉團層厚度與cu材表面合金粉團層厚度之和為30~80μm。
步驟四、對al材和cu材的搭接接頭進行點焊。
二、下面結(jié)合試驗例對本發(fā)明做進一步說明。
按表1配制合金粉
表1、合金粉團中mn、zn質(zhì)量(單位:g)
取第一、二、三、四、五組的合金粉團,分別刮涂在al板表面,刮涂面積為20mm*20mm,刮涂的合金粉團層厚度分別為30~35μm、48~52μm、60~65μm、75~80μm和48~52μm,再將cu板貼合在al板上,對刮涂處的搭接接頭進行點焊,分別為試驗組a、b、c、d、e;
取第一、二、三、四、五組的合金粉團,分別刮涂在cu板表面,刮涂面積為20mm*20mm,刮涂的合金粉團層厚度分別為75~80μm、60~65μm、48~52μm、30~35μm和48~52μm,再將al板貼合在cu板上,對刮涂處的搭接接頭進行點焊,分別為試驗組a、b、c、d、e;
取第五組的合金粉團,在al板上刮涂30~35μm的合金粉團層,刮涂面積為20mm*20mm,在cu板上刮涂15~17μm的合金粉團層,刮涂面積為20mm*20mm,將al板和cu板上的合金粉團層對準貼合,再進行點焊,是為試驗組g。
并設置以下空白組:將丙酮分別涂在al板和cu板的搭接面上,再進行點焊。
試驗組a、b、c、d、e、a、b、c、d、e、g的焊接條件保持一致;均采用yr-a05c單相交流焊機,焊接電流18000a,焊接時間15cyc,預壓時間40cyc,維持時間25cyc,電極為球面半徑15mm、電極頭端面直徑φ15mm的標準cu-cr電極,電極壓力0.1mpa。
焊接完成后,觀察試驗組a、b、c、d、e、a、b、c、d、e、g和空白組的熔核。結(jié)果為:
空白組的熔核尺寸較小,且在al板和cu板之間分布嚴重不均;
試驗組a、b、c、d、e、a、b、c、d、e的熔核尺寸相較于空白組有不同程度的增大,但在al板和cu板之間分布也較為不均;
試驗組g的熔核尺寸相較于試驗組a、b、c、d、e、a、b、c、d、e的熔核尺寸進一步增大,且在al板和cu板之間分布均勻,以al板和cu板的焊接貼合面來看,熔核幾乎成對稱狀態(tài)。
因而,試驗組g的al板和cu板的焊接質(zhì)量最高。
焊接完成后,測定焊接在一起的al板和cu板的最大剪切力f0,最大剪切力f0以al板和cu板從點焊部拉斷脫離時的拉力計,結(jié)果見表2:
表2、不同組的最大剪切力f0(單位:kn)
由表2可以看出,相較于空白組,試驗組a、b、c、d、e、a、b、c、d、e的al板和cu板的最大剪切力f0均有不同程度的提高,試驗組g的al板和cu板的最大剪切力f0遠遠高于空白組,且較試驗組a、b、c、d、e、a、b、c、d、e也有很大的提高,說明試驗組g的al板和cu板的焊接質(zhì)量最高。
由以上試驗例可知,采用本發(fā)明的有益效果是:增大異質(zhì)金屬al-cu之間的熔核尺寸,使熔核在al-cu之間分布均勻?qū)ΨQ,顯著提高異質(zhì)金屬al-cu之間的抗剪切性能,從而提高異質(zhì)金屬al-cu之間焊點焊質(zhì)量。
最后需要說明的是,上述描述僅僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例,本領域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下,在不違背本發(fā)明宗旨及權(quán)利要求的前提下,可以做出多種類似的表示,這樣的變換均落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。