铜管和铝管的焊接方法

铜铝焊接即是把铜质材料和铝质材料通过焊接工艺接成一体。因为铜和铝都属易氧化金属，所以铜与铝的焊接一直是一个国际性的焊接难题。 　　常用的焊接方法： 　　1，传统上常用挂锡和熔锡的方法焊接铜铝，这种方法成型不好，没有很好的强度，由于锡的熔点低又不能焊接在高温工作下的工件，所以此种工艺只适合低温条件下的小工件上使用（只适用于多股铜线和小规格铝漆包线的焊接），很难应用到其它产品的生产中。 　　2，用熔化焊、摩擦焊、冷压焊、爆炸焊、电子束焊、超声波焊等焊接方法焊接铜铝，焊接出来的接头脆性大,易产生裂纹且焊缝易产生气孔，焊接起来的工件难免出现断裂，出现断裂后就可能使导电体断路、使管道泄露，所以往往达不到实际生产中要求的效果。 　3，用钎焊（通常用火焰钎焊、炉中钎焊和高频钎焊等）把铜和铝焊接在一起，通过钎焊工艺把钎料作为中间介质把铜和铝焊接在一起（实际上是发生冶金反应，钎料通过毛细作用渗入铜材和铝材分子结构中），焊接后接头成型较好，抗拉抗剪性能及导电性耐腐蚀性好，是目前常用的铜铝焊接方法，市场上能用于铜铝焊接的钎料有上海嵩峰机电设备有限公司的铜铝焊丝、铜铝焊膏等。 　　铜铝钎焊方法介绍： 　　焊接前彻底清除母材上的油污、污垢、绝缘层等；焊接时先加温母材，先加热厚件，后加热薄件；先加热铜件，后加热铝件；来回移动焊枪均匀加热焊接部位，焊件温度达到450-500°C时，将焊丝加入焊接部位，让焊丝均匀熔化流入焊缝中（不可用火焰直接对准焊丝加热、焊丝主要靠母材的温度溶化）。再用火焰微微扫一下焊接部位，保证焊接部位钎料铺展定位，移开焊枪并让其自然冷却，即可完成焊接。 　　铜铝实芯焊丝配铜铝焊膏使用介绍： 　　适合大面积的铜铝排、箔和大直径的铜铝管的焊接，焊接前彻底清除母材的油污、污垢、绝缘层等，可用毛刷等在焊接部位均匀地涂上铜铝焊膏，合上铜铝母材，保持焊件的平整，应用适当的夹具固定，用火焰先加热厚件，后加热薄件；先加热铜件，后加热铝件，保证焊件均匀加热。加热时从焊缝处可看到钎焊膏先由膏状变成白色固体，继续加热，当固体变成液态时，钎剂膏达到活性温度，及时添加钎焊丝到焊缝中，当焊缝中流满钎料时，再用火焰微微扫一下焊接部位，使留的钎剂能从焊缝中排出，避免夹渣。移开焊枪，待工件自然冷却，即可完成焊接。

” 赵越所说的是，被称为世界级难题的、适合于工业化生产的薄壁铜铝管焊接技术，是空调器连接管铝代铜的关键技术。说它是世界难题并非夸大其词，不少发达国家研究了多年，工业上只能实现焊接壁厚1.0毫米以上铜铝管，但比这薄的铜铝管焊接技术一直没有突破。“而我们要解决的是，可用于空调器生产的薄壁铜铝管对接焊问题。” 传统上，空调产品的制冷管路用的都是铜管。但铜一直是全球性紧缺资源，铜的价格飞涨，已经影响到空调产业的发展。而我国的铝资源比较丰富，铝产业也比较发达。因此，空调制冷管路用铝代铜成为大势所趋。 用铝代铜，最关键的技术就是铜铝管对接焊问题。为此，在国内焊接行业颇有名气的青岛市海青机械总厂联合中国海洋大学，组成了课题攻关团队，主动承担起了这项技术的攻关任务。 薄壁铜铝焊接之所以被称为世界难题，是有其客观因素的。铜的熔点是1083摄氏度，铝的熔点是660摄氏度，这相差400多摄氏度的熔点，形成的结果就是铝化了，铜可能还只是发软。更困难的是，铝还会天然地在表面生成氧化膜，由于制冷管路有洁净度要求，这层氧化膜不能用添加助剂的方法清除，也很难用物理方法清除，而这层氧化膜的熔点又达2000摄氏度，这三个不同的熔点，致使铜铝焊接极易形成虚焊甚至焊不上。过去，采用一些特种焊接方法，如爆炸焊、扩散焊、储能焊、摩擦焊等方法，通过施加焊接助剂，也可以实现铜铝焊接，但这些方法或者只能完成1.0毫米以上铜铝管焊接，或者由于成本高、工艺复杂，不适合工业化生产。一些国家尝试利用铜铝共晶组织构成焊缝，实现薄壁铜铝焊接，并为此进行了广泛的研究，但没有实现工业化应用。空调制冷管路的管壁非常薄，只有发明新的焊接方法形成薄壁铜铝管的工业化焊接生产，才能真正实现在空调制冷管路上用铝代替铜的目标。 “一开始我们遵循着利用铜铝共晶组织构成焊缝的思路进行实验，结果发现，由于管壁太薄，共晶组织十分脆弱，因此，焊缝质量非常差，甚至用手一撕就撕下来了。于是，我们便开始寻找全新的创意。”赵越回忆说。 新创意来源于大量的实验和剖析 课题组采用的焊接方法是通常采用的电阻焊接法，他们开始尝试不断地增加压力参数进行实验，有的管路焊接起来能撕下来，而有的撕不下来，通过分析，他们发现，凡是能撕下来的，都形成了共晶组织，而撕不下来的却没有发现共晶组织。 弄清了原由，课题组开始了无共晶组织焊接法的研发，经过一年半时间的研究，历经了数万次反复实验，他们对压力参数、电气参数、尺寸参数以及材料成分偏差等多种因素都了然于心，终于发明成功了一种全新的焊接法――――电阻压力焊接法，这种焊接法可以在焊接中实现焊缝中无铜铝共晶组织、铜铝原子结合，焊缝非常牢固，经过拉伸、弯曲、压扁等各种机械试验，都没有出现任何缝隙。由此，以这种焊接法为技术核心的“铜铝空调连接管”项目获得了国家发明专利，并被科技部、商务部、国家质检总局和国家环保总局四部委联合确定为国家重点新产品。目前，这一项目正在申请国际发明专利。 青岛市海青机械总厂采用薄壁铜铝管焊接技术生产的“铜铝空调连接管”投入市场后，由于其销售价格比铜管降低了一半，加上其性能、使用寿命和安装方便度都优于纯粹的铜管，迅速赢得了空调厂商的青睐，产品供不应求。目前，国内大部分空调企业应用了这一技术产品，韩国、日本的空调企业也开始使用此项技术产品。同时，其产品质量也经受住了市场的检验，从2004年投产以来，累计投放市场近600万套“铜铝空调连接管”，合格率达100%。