铜铝冷压焊应注意的事项

一，概述

冷压焊和热压焊都是压力焊的一种形式，冷压焊的整个过程是在室温下进行的，但冷压焊的变形程度大、焊接压力比较大；在外部压力下，焊件间接触表面的氧化膜破裂并被塑性流动的金属挤出界面，使洁净金属紧密接触，达到原子间结合，最后形成牢固的焊接接头。

在上百种焊接方法中，冷压焊是焊接温度最低的焊接方法。冷压焊的压力一般高于材料的屈服强度，产生的变形量约60～90%，加压方式一般为缓慢加压、滚压、加冲击力等，也可分几次加压达到所需的变形量。冷压焊不会产生其它焊接接头常见的软化区、热影响区和脆性中间相，因此特别适合热敏感材料、高温下易氧化的材料、某些异种金属材料（Cu、Al、Au、Ag、Ni、Zn、Ti、Pb等及其合金）。

根据接头的形式，冷压焊分为搭接冷压焊和对接冷压焊两类，搭接冷压焊可以焊接0.01～20mm的箔材、带材和板材，管材的封端和棒材的搭接也可以通过搭接冷压焊进行焊接。搭接冷压焊时，一般使用钢制的压头进行加压，压头类型：柱状压头实施冷压焊点焊；滚轮式压头实施冷压焊缝焊；钳口压头实施冷压焊对焊。在冷压焊实际生产中，冷压焊接头所必需的塑性变形程度是由模具决定的，只要焊接压力足够大，焊件表面清洁度和粗糙度达到冷压焊要求，就能保证焊接质量。

二，焊接操作

铜与铝的冷压焊是在室温下，靠顶锻塑性变形80%来实现连接，所以不会产生铜与铝的中间脆性化合物。由于铜与铝自身的固体表面局部流动变形（Cu/Al＝1∶0.7），形成原子间有效结合，最后成为一个整体，提高了铜-铝焊接接头的接触导热和导电性能，铜与铝的冷压焊接头，大多采用对接和搭接接头。

铜与铝的对接冷压焊，首先清除铜与铝表面上的油垢及其它杂质等，其次将铜与铝的接触端面加工成规整，平直的几何尺寸，尤其是铜与铝焊件的对称轴线不可弯曲。端面的加工通常采用机械加工方法，焊前对铜与铝应进行退火处理使之软化，增加焊件的塑性变形能力，这也是提高焊接质量的重要措施。铜与铝的棒材通常采用这种方法焊接，常见的铜与铝对接冷压焊的工艺参数见图1。

铜与铝的搭接冷压焊，首先将铜与铝待焊部位的表面清理干净，不可有任何污点与杂质，然后将工件上下装配于夹具之间，并对上下压头施加压力，使铜件与铝件各自产生足够大的塑性变形而形成焊点。这种冷压焊的形式可以单面的，也可以双面的；焊点的形状有圆形的、矩形或方形的、特殊形状的；常用圆形焊点的直径d＝（1～5）δ，矩形焊点的宽度b＝（1～1.50）δ，长度l＝(5～60)b。

如果铜与铝两焊件的厚度相差悬殊，可采用单面变形方法进行焊接，此时原焊点的直径d＝2δ,矩形焊点尺寸为宽度b＝2δ、l＝5b;如果多点焊，应交叉分布，焊点中心距应大于2倍压头直径，矩形焊点应显倾斜分布。铜与铝搭接冷压点焊的工艺参见图2。

值得一提的是使用条件：铜与铝的冷压焊接头，要求短期使用的温升（1h内）应限制在300℃以下；长期允许使用温升不超过200℃。