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冷壓焊是在室溫下,借助壓力使待焊金屬生產塑性變形而實現固態焊接的方法。通過塑性變形擠出連接部位界面上的氧化膜等雜質,使純潔金屬緊密接觸,達到晶間結合。試驗證明:冷壓焊過程中可行的變形速度不會引起接頭的升溫,也不存在界面原子的相對擴散。因此,冷壓焊不會產生熱焊接頭常見的軟化區、熱影響區和脆性金屬中間相。
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2 s) L, u; w- x) @ 經過焊接時嚴重變形的冷壓焊接頭,其結合界面均呈現復雜的峰谷和犬牙交錯的空間形貌,其結合面面積比簡單的幾何截面大。因此,在正常情況下,同各金屬的冷壓焊接頭強度不低于母材;異種金屬的冷壓焊接頭強度不低于較金屬的強度。由于結合界面大,又無中間相,所以接頭的導電性、抗腐蝕性能優良。
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搭接冷壓焊時,將工件搭放好后,用鋼制制壓頭加壓,當壓頭壓入必要深度后,焊接完成。用柱狀壓頭形成焊點,稱為冷壓點焊;用滾輪式壓頭形成長縫,稱為冷壓滾焊。搭接主要用于箔材、板材的連接。
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尋接冷壓焊用于制造同種或異種金屬線材、棒材或管材的結接接頭。將工件分別夾緊在左右鉗口中,并伸出一定長度,施加足夠的頂鍛壓力,使伸出部分產生經向塑性變形,將被焊界面上的雜質擠出,形成金屬飛邊,緊密接觸的純潔金屬形成焊縫,完成焊接過程。有我金屬相焊時,常需重復頂鍛2~4次才能使界面完全焊合。$ e% n$ o# }9 K! @8 t3 K
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冷壓焊由于不需加熱、不需填料,設備簡單;焊接的主要工藝參數已由模具尺寸確定,故易于操作和自動化,焊接質量穩定,生產率高,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,材料結晶狀態不變,特別適于異種金屬和熱焊法無法實現的一些金屬材料和產品的焊接。冷壓焊已成為電氣行業、鋁制品業和太空焊接領域中最重要的有限幾種焊接方法之一。4 ? j0 Z1 E- Z% T
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在模具強度允許的前提下,很多不會產生快速加工硬化或未經嚴懲硬化的延性金屬如Cu、Al、Ag、Au、Ni、Zn、Cd、Ti、Su、Pb及其合金均適于冷壓焊;它們之間的任意組合,包括液相、固相不相溶的非共格金屬如Al與Pb、Zn與Pb等的組合,也可進行冷壓焊。但是對于某些異種金屬,如Cu與Al,形成的焊縫,在高溫下會因擴散作用而產生脆性的化合物,使其延性明顯下降。這類組合的冷壓焊接頭只宜在較低溫度下工作。4 K% F& E: ~% P: Y( N4 H
% h* r0 h/ P7 z/ ^- b8 E 冷壓焊的搭接厚度或對接斷面受焊機噸位的限制而不能過大;工件硬度受模具材質的限制而不能過高。因此,冷壓焊主要適用于硬度不高、延性好的金屬薄板、線材、棒材和管材的連接。特別適宜于焊接中不允許接頭升溫的產品。 |
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