基于铜铝焊接质量控制分析

发表时间:2021/8/6   来源:《中国电业》2021年11期   作者:陈大庆
[导读] 铜铝焊接是当前生产铜铝过度接头的主要生产手段,
        陈大庆
        广州佐藤制冷机械有限公司
        摘要:铜铝焊接是当前生产铜铝过度接头的主要生产手段,其快速的发展与生产给我国的整体发展形成一定的影响,不过该类型的产品具有一定的特殊性,想要确保自身的合格质量应该做好焊接工作的把关,这也是当前生产家应该重视的问题,如何做好焊接工作是当前的重点,从而减少废品的形成,这样能够提高整体产品质量。本文围绕铜铝焊接质量控制做出分析,并通过案例做好相应的解析,以供参考。
        关键词:铜铝产品;焊接质量;质量把控

        引言:铜和铝都有较好的导电性,铝的密度是铜的三分之一,如果在生产的过程中能够将铜和铝进行结合则可以减少生产的成本,同时还能减轻成品的重量,以此确保机械构件的质量,并发挥材质自身的优点。但是铝表面自身很容易受到氧化从而形成反应,而且形成的氧化膜会给设备自身带来影响,导致电阻自身方面出现问题,从而使得设备无法实现连接。在实际焊接过程中由于铜和铝的理性化性质造成较大的差异,从而使得熔焊和铝形成反应,最终导致焊接位置出现裂纹等问题,针对铜铝焊接的问题应该进一步采取有效的方法做好处理,这样能够确保整体性,以此减少其他的问题形成。
一、焊接质量分析
        铜铝摩擦焊接的主要原理是借助工件接触从而形成旋转摩擦生热,这样的情况下使得金属具有较强的塑性,而且再通过顶端,通过分子互相实现渗透,而且自身紧密性使得其实现连接,在整个焊接的过程中可以将其视为几个步骤:接触-预压-摩擦-顶锻-保持-结束,通过这样的过程做好分析,从而使得分子之间形成相互渗透,当出现摩擦后使其处于塑性状态,通过有效的方法使得其自身的顶锻处于压力,这样能够更好的实现紧密结合,从而保持一定的压力,通过分子使得其继续扩散,在这个过程中摩擦与顶锻是比较重要的内容。
        在长期的生产实践中通过大量的焊接实例做好分析,这样可以确保焊接的质量,在具体的开展过程中需要保证材料符合要求的前提再展开,目前影响焊接质量的因素大致分为以下几个方面:(1)焊接温度控制不够准确,反应在焊接工艺参数上的摩擦放慢,相关人员需要根据对应的数据做好分析。(2)顶锻压力以及保持时间控制不够准确。(3)原材料材质影响。通过这三点因素做好分析,这样有利于做好各方面的处理工作,从而确保材质的整体检验,这样有利于做好工艺参数的调整与改进。
二、焊接温度的控制
        焊接温度的控制在以往的发展中也做过一些尝试,但大多都是通过控制摩擦时间的方法实现控制温度,而且在具体的运行过程中需要做好摩擦时间的把控,通过时间继电器实现。这样的情况下很可能会存在一些其他的问题,主要体现在以下几点:(1)间接性控制温度,这样的方式自身的在可靠性上比较低。(2)根据不同的产品规格需要做好人为的控制,这样会导致出现不同的问题,从而元件自身的设备故障概率比较高。因此,相应的人员应该结合实际情况做好温度方面的控制。同时还要采取有效的方法做好各方面的观测工作,这样能够更好的明确当前的焊接温度。从而形成对应的处理机构,这样的情况下能够做好对比工作,从而做好信号方面的控制,以此达到相应的控制目的,这样能够做好相关问题的分析,从而减少其他的问题。铜铝作为当前比较好的导热材料,应该做好处理工作,从而减少其他的问题形成,这样能够确保自身达到相应要求。
三、铜铝焊接在当前冰箱设备中的应用
(一)焊接方法简介
        电容储能焊机的结构相对比较简单,而且大体分为三个部分组成,通过电源、控制电路以及大型电解电容器组,充电电源以及控制电路和大型电解电容器组,通过工件夹头以及加载机构等,将其特点反应在工件夹头上,通过这样的方法实现改善,这样有利于更好的确保普通电容和焊接相同,具体可以参考下图1。

图1 焊机主电路图
(二)接头质量问题以及原因
        铜铝接头是链接冰箱汇总冷凝器和蒸发器的关键点,其自身的质量将会影响冰箱的整体使用情况,虽然当前对于这种接头的性能要求还没有形成统一,但是从当前冰箱产品的技术角度来看,各个接头生产厂家都对于接头的质量提出对应的规定,具体包括接头的强度、塑性以及紧密性,相应的生产厂家需要结合实际情况做好各项工作,从而确保达到相应的生产要求。

图2 工件夹头以及加载机构简易图
        通过图2可以看出,其自身的紧密型需要控制在对应的范围内,而且在接头方面还需要做好检测工作,不能出现裂纹以及泄漏等问题,相应的技术人员需要结合实际情况对产品进行质量检测,并将比例控制在对应的范围内,这样能够有效完成相应的工作,这样有利于更好的做好细节工作。如果在检测的过程中出现有接头不合格的现象,则应该视为成品存在的问题,同时还要进行退货处理,接头的质量是当前的检测重点。从不合格的产品接头上可以发现整体的断开现象,通过侧端的熔面有一定的问题,而且还没有出现融化的迹象,在断面上还没有出现变形的问题。而且当发生局部开裂和泄漏的接头问题时,其自身的断面上铜管侧面出现融化的现象,断面上占据一定的特性,根据这些现象可以将接头质量问题做好改善,从而减少其他的问题形成,一方面是界面的融合,其次是界面融合的不良,针对设备方面做好分析,结合对其做好分析,从而实现全面的结合与改善,并在显微镜下做好观察工作。在具体开展过程中可以将接头形成的各个问题进行检查,并针对形成的质量问题做好分析,一方面是因为放电形成瞬间能量,同时还与瞬时电流衰减有关,最终导致断面出现放电不均匀,从而导致自身的熔点比较低,具体可以参照图3所示。

图3  冷弯检验示意图
(三)质量控制的有效措施
        根据对接头质量的问题做好分析,同时还要根据以下几个方面采取有效的措施做好改善,以此做好控制接头的质量问题:(1)改进被焊端面的加工,被焊端面的加工是通过轮盘打磨而形成,虽然这种方法相对比较简单,而且自身的效率也比较理想,但是在加工方面自身还存在一定的问题,而且端面与管轴线的垂直度很难达到相应的保证,这样的情况下会给自身造成较大的影响,从而严重影响两端形成的挤压问题。这样的情况下使得自身的机床出现问题,相应的技术人员可以采取有效的方法将平面度和垂直度控制在对应的范围内。(2)电容量与放电电压的合理搭配,焊机中的电容器组和总电容量以及焊接时的放电电压是相对边角重要参数设定,需要给予一定的重视,同时还要在对应的条件下做好处理工作,确保电容量的整体效果,并确保放电电流的整体性,这样能够做好各项工作,从而确保整体的规格。在具体的开展过程中可以根据实际情况做好改善,通过提高电压可以提高其放电电流,这样有利于更好的确保放电电流稳定,但是电压不能设定过高,不然很容易导致出现爆炸等问题。(3)改进放电电压的设定方式,在具体开展的过程中相应的放电电压设定后,需要采取有效的方法做好改善,从而形成接头的质量衔接。在放电电压的设定后需要结合实际情况做好相应的分析,同时还要采取晶体继电器进行控制,运用选择充电时间长短来设定放电电压的高低,这样可以确保输出电压的恒定,一旦充电时间选择后,放电电压也会保持恒定。需要确保自身的保持平衡,在实际的过程中需要采取有效的方法做好改善,从而实现放电电压受到电网电压波动而变化,这是由于充电电源的输出电压受到电网电压波动影响形成的。为此,放电电压的设定需要利用电压设定放电电压的大小,通过有效的方法做好电压的设定工作,一旦设定后需要采取放电电压做好规避工作,以此确保电压波动的恒定。(4)改进夹座,管子与夹座接触相对比较好,而且通过紧密的配合可以更好的减小电回路的电阻,而且不会通过放电电压形成其他问题,在具体的开展过程中采取有效的方法做好改善,从而针对夹座出现的问题做好改善,当焊接出现问题时会消弱自身的挤压力,为了解决当前存在的问题,应该及时采取有效的方法做好改善,这样能够确保外径尺寸的偏差。另外,通过清理夹持表面和氧化膜做好各方面的改善,从而实现磨损的改善与更换。(5)维持加载弹簧弹力的稳定,在焊接的过程中挤压力通过加载形成弹簧的弹力,弹力的大小将会对接头质量形成影响,在具体使用的过程中需要明确焊机中弹簧的长度,这样可以确保接头的整体质量。
结束语:综上所述,在当前时代的快速发展下,应该重视我国的整体发展,铜铝生产作为我国一项重要的生产技术应该给予一定的重视,它在很多领域中都有较多的运用,其中铜铝焊接是一项比较重要的技术,在具体的焊接过程中由于自身材质的因素很容易出现一些其他的问题,因此相应的技术人员需要采取有效的方法做好改善,同时还要针对当前整体的产品质量采取有效的方法,这样有利于做好相应的调整,进一步推动我国的整体发展。
参考文献:
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