异种金属焊接存在的问题
异种金属的焊接在我们超声波行业经常会遇到三种材质铜、铝、镍之间相互进行焊接,且超声波焊接后导电性以及强度性能良好。
异种金属焊接所存在的一些固有问题阻碍了它的发展,如异种金属熔合区的构成和性能,异种金属焊接结构的破坏多半发生在熔合区,由于靠近熔合区各段上焊缝结晶特点不同,又易形成性能不好的、成分变化的过渡层。
另外,由于处在高温的时间
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异种金属焊接存在的问题
异种金属的焊接在我们超声波行业经常会遇到三种材质铜、铝、镍之间相互进行焊接,且超声波焊接后导电性以及强度性能良好。
异种金属焊接所存在的一些固有问题阻碍了它的发展,如异种金属熔合区的构成和性能,异种金属焊接结构的破坏多半发生在熔合区,由于靠近熔合区各段上焊缝结晶特点不同,又易形成性能不好的、成分变化的过渡层。
另外,由于处在高温的时间长,这一区域的扩散层会扩大,会进一步使金属的不均匀性增加。为什么产品出现错位,有产品本身的设计问题,也有超声波夹具的结构问题,当然也有超声波机器调试的问题。而且异种金属焊接时或焊后经热处理或经高温运行后,经常发现低合金一侧的碳通过焊缝边界向高合金焊缝中“迁移”的现象,分别在熔合线两侧形成脱碳层和增碳层,在低合金一侧母材形成脱碳层,在高合金焊缝一侧形成增碳层。
防碍和阻止异种金属结构的使用和发展主要表现在以下几个方面:
1.在室温下,异种金属焊接接头区的机械性能(如拉伸、冲击、弯曲等)一般优于被焊母材的性能,但高温下或高温长期运行后,接头区的性能劣于母材。
2.在奥氏体焊缝与珠光体母材之间存在一个马氏体过渡区,该区韧性较低,是一个高硬度脆性层,也是导致构件失效破坏的薄弱区,它会降低焊接结构的使用可靠性。
3.焊后热处理或高温运行过程中碳迁移会导致在熔合线两侧分别形成增碳层和脱碳层。针对不同的焊接产品(材料)和焊接效果(成点或成线),都需要专门的焊接工艺与之对应。一般认为脱碳层由于碳的减少而导致该区域组织、性能发生较大变化(一般是劣化),从而使得该区域容易在服役过程中发生早期失效。很多服役中的高温管线或者试验中的高温管线的失效部位都集中在脱碳层。
4.失效与时间、温度和交变应力等条件有关。
5.焊后热处理不能消除接头区的残余应力分布。
6.化学成分的不均匀性。
异种金属焊接的时候,由于焊缝两侧的金属和焊缝的合金成分有着明显的差别,焊接过程中,母材和焊材都会熔化并相互混合,混合的均匀程度随着焊接工艺的改变而改变,而且焊接接头不同的位置,混合均匀程度也有很大差异,这就造成了焊接接头化学成分的不均匀性。线束机应用领域超声波金属线束焊接机(汽车线束焊接机)为多股导线压接焊的设备,它能可靠便捷地将多股导线截面各在0。
7.金相组织的不均匀性。
由于焊接接头化学成分的不连续,经历了焊接热循环后,焊接接头各个区域出现不同的组织,往往在某些区域出现极其复杂的组织结构。
8.性能的不连续性。
焊接接头的化学成分和金相组织的差异,带来了焊接接头力学性能的不同。有人错误认为超声波模具只是一块铝合金,其实超声波模具的设计与制造是很有讲究的,其实超声波模具是超声波焊接技术中具有技术深度的一个方面。沿焊接接头的各个区域强度、硬度、塑性、韧性、冲击性能、高温蠕变、持久性能都有很大差别。这种显著的不均匀性使得焊接接头不同区域在相同的条件下,表现出来的行为有很大的差异,出现弱化区域和强化区域,尤其是在高温的条件下,异种金属焊接接头在服役过程中经常出现早期失效。
超声波常见的问题
5,焊接原理上理解误区
相当一部分从事多年超声焊接方面的人员,对超声能量传递有一种误解,认为音波在接触面进行焊接,其实是一种误解,真正的焊接原理是,换能器把电能转换为机械能后,通过工件物质分子进行传导,声波在固体中传导声阻远小于在空气中的声阻,当声波通过工件接缝时,缝隙中的声阻大,产生的热能相当大,温度首先达到工件的熔点,再加上一定的压力,使接缝熔接,而工件的其他部分由于声阻小,温度低不会熔接。同时,超声波金属焊接机在过程中的焊点容易出现高频振动,可能致使产品工件的边缘受损,尤其是硬而脆的材料。其原理同欧姆定律类似。
6,焊接结构的误区
超声模具(Horn)型式多样,工件的形状决定模具外形,但每部分的尺寸和弧度,材质都要严格计算的,有人错误认为只不过是一个金属块而已。设计是否合理直接影响着模具的效率,寿命,产品的合格率,严重时直接烧坏发生器。模具的材料一般使用镁铝7075,而有些人为降低成本,使用劣质材料。正规模具生产商进料都有一套严格地检验程序,加工尺寸都是经过计算机软件模拟和校验后加工出来的。才有保证。这些工序一般作坊是无法做到的,不经过合理设计,做出的模具,在焊接小工件时,反应问题还不明显,当大功率时就会出现各种弊端。严重时直接损坏元器件。根据母材和焊接接头不同的要求,熔焊、压焊及其他焊接方法在异种金属焊接中都有所应用,但也都各有其优缺点。
如何正确选择塑料焊接机设备
塑料焊接大体有两种方法:粘接和焊接。一般来讲,粘接工艺生产效率低、不美观,且胶粘剂都有一定的毒性;而焊接工艺相对来说生产、焊件美观、焊接强度高,所以,塑料焊接工艺得到了越来越广泛的应用。
首先,要选取正确的可焊接的材料。在实际生产过程中,只有分子结构相同或相近的热塑性塑料才能进行焊接。在焊接面上是分子间的化学结合,所以母体材料越相近,焊接效果越好。同时,塑料中填充料的含量同塑料的可焊性和焊接质量有很大的关系,它们改变了材料的物理特性。填充物含量超过 30% 时,由于表面塑料比例不足,分子间融合的不够,会降低焊接密封性。异种金属焊接的时候,由于焊缝两侧的金属和焊缝的合金成分有着明显的差别,焊接过程中,母材和焊材都会熔化并相互混合,混合的均匀程度随着焊接工艺的改变而改变,而且焊接接头不同的位置,混合均匀程度也有很大差异,这就造成了焊接接头化学成分的不均匀性。
其次还要根据材料种类和制品形状、成本的的高低采取适当的焊接方法。按所采用的加热软化方式的不同,塑料焊接可分为通过外加热源、机械运动及电磁作用软化等几种。

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