鋁合金的冷壓焊就是在沒有外加熱源的條件下,僅借助于壓力使鋁及其合金產生塑性變形,把焊接接頭間的氧化膜和其它雜質擠出,使金屬接近到原子間距,產生原子擴散現象而形成的固態焊接方法。
在所有的塑性金屬中,鋁的冷壓焊可焊性最好,冷壓焊適于焊接工業純鋁、旅美合金、鋁錳合金、硬鋁等。用加壓變形的冷焊形成了比基體金屬較硬的、強度較大的、延展性較低的焊接區。采用這種工藝擴散現象減至最小,無熱影響區和軟化去,焊接接頭的機械強度、電氣性能、耐蝕性能好。一般采用對接和搭接形式焊接鋁合金。
鋁合金冷焊是,所消耗的電量僅為電阻焊的1/50～1/20;設備簡單,易于操作與維修;工藝過程簡單易掌握,只需控制焊前清理和變形程度;焊接質量穩定,不受網壓影響;勞動衛生條件好。其主要缺點是局部變形量較大,對接焊時需要多次擠壓,搭接焊時有凹坑,焊接壓力比電阻焊高數倍,焊接大截面焊件所需設備噸位較大。但重復頂鍛自動化和爆炸加壓的冷壓焊機的出現,可以彌補多次擠壓效率低和設備笨重的缺點。
鋁合金冷壓焊時,其焊件表面的清潔度和重要,它會對冷壓焊的條件和接頭最終的機械性能有很大影響。有機污染物會使接頭的性能顯著降低。可以采用在350～400℃范圍內進行熔燒以去除鋁合金表面上的油膜等有機薄膜。
為了防止在被焊工件上重新形成氧化膜,冷壓焊前最好在惰性氣體中清整鋁合金的表面。在清整和停止供應保護氣體后,工件表面為幾層吸附的惰性氣體分子所覆蓋,其惰性氣體與清整表面結合的時間,足夠維持冷壓焊的進行。在一般情況下,使用硬的鋼絲刷刷凈后應立即進行焊接。
冷壓焊焊接鋁合金時,單位壓力應能保證壓碎氧化膜。氧化膜的性能對選擇冷壓過程的適宜參數有很大影響,綠的氧化物硬度比其它有色金屬大,所以冷壓焊鋁合金時,必須使用很大的單位壓力。其中鋁合金單位壓力要比工業純鋁大0.5～1倍,具體參數見圖1。
鋁合金線材接頭主要利用冷壓焊進行對接,所采用的單位壓力比它的抗拉強度大2～3倍。線材冷壓焊時,其伸出的長度有它的直徑決定,具體參數見圖2。
