異種金屬的焊接在我們超聲波行業(yè)經(jīng)常會(huì)遇到三種材質(zhì)銅、鋁、鎳之間相互進(jìn)行焊接,且超聲波焊接后導(dǎo)電性以及強(qiáng)度性能---。
異種金屬焊接所存在的一些固有問(wèn)題阻礙了它的發(fā)展,如異種金屬熔合區(qū)的構(gòu)成和性能,異種金屬焊接結(jié)構(gòu)的破壞多半發(fā)生在熔合區(qū),由于靠近熔合區(qū)各段上焊縫結(jié)晶特點(diǎn)不同,又易形成性能不好的、成分變化的過(guò)渡層。
另外,由于處在高溫的時(shí)間長(zhǎng),這一區(qū)域的擴(kuò)散層會(huì)擴(kuò)大,會(huì)進(jìn)一步使金屬的不均勻性增加。而且異種金屬焊接時(shí)或焊后經(jīng)熱處理或經(jīng)高溫運(yùn)行后,經(jīng)常發(fā)現(xiàn)低合金一側(cè)的碳通過(guò)焊縫邊界向高合金焊縫中“遷移”的現(xiàn)象,分別在熔合線兩側(cè)形成脫碳層和增碳層,在低合金一側(cè)母材形成脫碳層,在高合金焊縫一側(cè)形成增碳層。
防礙和阻止異種金屬結(jié)構(gòu)的使用和發(fā)展主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1.在室溫下,異種金屬焊接接頭區(qū)的機(jī)械性能如拉伸、沖擊、彎曲等一般優(yōu)于被焊母材的性能,但高溫下或高溫長(zhǎng)期運(yùn)行后,接頭區(qū)的性能劣于母材。
2.在奧氏體焊縫與珠光體母材之間存在一個(gè)馬氏體過(guò)渡區(qū),該區(qū)韌性較低,是一個(gè)高硬度脆性層,也是導(dǎo)致構(gòu)件失效破壞的薄弱區(qū),它會(huì)降低焊接結(jié)構(gòu)的使用---性。
3.焊后熱處理或高溫運(yùn)行過(guò)程中碳遷移會(huì)導(dǎo)致在熔合線兩側(cè)分別形成增碳層和脫碳層。一般認(rèn)為脫碳層由于碳的減少而導(dǎo)致該區(qū)域組織、性能發(fā)生較大變化一般是劣化,從而使得該區(qū)域容易在服役過(guò)程中發(fā)生早期失效。很多服役中的高溫管線或者試驗(yàn)中的高溫管線的失效部位都集中在脫碳層。
4.失效與時(shí)間、溫度和交變應(yīng)力等條件有關(guān)。
5.焊后熱處理不能消除接頭區(qū)的殘余應(yīng)力分布。
6.化學(xué)成分的不均勻性。
異種金屬焊接的時(shí)候,由于焊縫兩側(cè)的金屬和焊縫的合金成分有著明顯的差別,朔州焊接治具,焊接過(guò)程中,母材和焊材都會(huì)熔化并相互混合,混合的均勻程度隨著焊接工藝的改變而改變,而且焊接接頭不同的位置,混合均勻程度也有很大差異,這就造成了焊接接頭化學(xué)成分的不均勻性。
7.金相組織的不均勻性。
由于焊接接頭化學(xué)成分的不連續(xù),焊接治具工具,經(jīng)歷了焊接熱循環(huán)后,焊接接頭各個(gè)區(qū)域出現(xiàn)不同的組織,往往在某些區(qū)域出現(xiàn)極其復(fù)雜的組織結(jié)構(gòu)。
8.性能的不連續(xù)性。
焊接接頭的化學(xué)成分和金相組織的差異,帶來(lái)了焊接接頭力學(xué)性能的不同。沿焊接接頭的各個(gè)區(qū)域強(qiáng)度、硬度、塑性、韌性、沖擊性能、高溫蠕變、---性能都有很大差別。這種---的不均勻性使得焊接接頭不同區(qū)域在相同的條件下,表現(xiàn)出來(lái)的行為有很大的差異,出現(xiàn)弱化區(qū)域和強(qiáng)化區(qū)域,尤其是在高溫的條件下,異種金屬焊接接頭在服役過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)早期失效。
塑膠件裝配時(shí),會(huì)出現(xiàn)上蓋/本體/底殼需要焊接,也就是有兩個(gè)不同焊接面需要同時(shí)壓接,有些朋友就疑問(wèn)塑膠外殼用超聲波焊接機(jī)能同時(shí)超上殼中框下殼嗎?也就是3個(gè)塑料件兩層結(jié)合面能不能同時(shí)焊接好的問(wèn)題?
只要高度差不要太大,同時(shí)焊接,牢度肯定是可以的,但是會(huì)出現(xiàn)靠近上焊頭位置牢度大于底殼,即:一面溢膠---,而另一面有焊縫的情況。出現(xiàn)這種情況的原因:超聲波焊接機(jī)原理是高頻振動(dòng),越靠近上焊頭位置能量越大,而隨著距離變長(zhǎng),能量會(huì)逐漸稀釋。大部分超聲波能量被層結(jié)合面吸收,而傳遞到第二層結(jié)合面的超聲波能量就比較小了。建議:針對(duì)產(chǎn)品外觀要求較高的塑料件還是分二次壓接的好;對(duì)于要求不高的產(chǎn)品可以同時(shí)焊接兩層;超聲波同時(shí)壓接上蓋、底殼、殼體時(shí),設(shè)計(jì)產(chǎn)品注塑模具時(shí)跟超聲波廠家溝通,焊接治具設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)合理的焊接結(jié)構(gòu),焊接治具廠商,購(gòu)買設(shè)備前,將產(chǎn)品寄給廠家試樣測(cè)試,---焊接方案的可行性。