[发明专利]一种用于铝铜异种金属连接的复合焊接工艺

说明书

本申请涉及焊接技术领域，具体而言，涉及一种用于铝铜异种金属连接的复合焊接工艺。本申请实施例提供一种用于铝铜异种金属连接的复合焊接工艺，其包括：步骤S1，清理铝金属和铜金属，去除氧化皮；步骤S2，将铝金属和铜金属拼接，形成焊接区域；步骤S3，采用激光焊接和冷焊接同时焊接。其在保证低热输入的前提下，有效提高了焊接的熔深，加强焊接的焊缝处的力学性能，实现铝铜异种金属间高质量、高强度的连接。

技术领域

本申请涉及焊接技术领域，具体而言，涉及一种用于铝铜异种金属连接的复合焊接工艺。

背景技术

随着新能源汽车的快速发展，与之配套的电池技术也得到了迅速的发展。为了降低成本，新能源汽车的电池采用大量电池进行模组连接，模组之间的连接采用了铜质连接件，连接着铜铝正负极，这必然会造成异种金属之间的反应，增大电能传输的损耗。如果能够采用异种金属连接件则能够有效避免铜铝之间发生异种金属之间的反应。

铝和铜的物理和化学性能上差异较大，在焊接时有许多困难需要克服。一是铝焊接时容易出现氧化问题，影响填充金属与母材的熔合，二是铝和铜焊接时对于热输入敏感，会产生多种金属间化合物，这些金属间化合物会极大地弱化接头性能，三是铝铜异种金属焊接时残余应力严重，容易出现裂纹，四是由于铝、铜的导热性较好，焊接式熔池冷却块，焊接中产生的气体来不及逸出气体，容易出现气孔。

激光焊是一种以聚焦的激光束作为能源轰击焊件所产生的热量进行焊接的方法。由于激光具有折射、聚焦等光学性质，使得激光焊非常适合于微型零件和可达性很差的部位的焊接。激光焊接的焊接速度、精度、可靠性质量高，但是铝合金对激光的吸收率低，大量的激光会被铝合金反射。因此在实际生产中，多采用高能量密度的激光束或者复合焊接的手段来实现铝合金的焊接连接，由此带来的是，低沸点的合金元素发烧严重，焊接强度降低。

冷焊是应用机械力、分子力或电力使得焊材扩散到器具表面的一种工艺。由于冷焊剂的硬度、粘附力和强度特别高，几乎没有收缩率，能可靠的防止许多化学作用、物理应力和机械应力等，人们又称其为“液体金属”。冷焊的热输入小且热输入量可控，但是其整体的热输入相对激光焊不稳定，熔池深度较小。若增大热输入量，焊缝也会随着变宽。

在一定的工艺条件下，让两种或多种物理化学性能不同的材料达到有效结合的工艺过程称为异种材料复合焊接。目前，国内外学者开展了针对激光焊接的各种复合焊等焊接方法的研究，并取得了良好的焊接效果，这也为铝铜异种金属焊接提供了新的方向。激光焊焊接速度高，并且精度和可靠性质量高，冷焊热输入小且热输入量可控，若将二者结合，能够摒除单独使用激光焊或冷焊的缺点。但目前国内外甚少有使用激光焊与冷焊进行复合的焊接工艺。

发明内容

本申请的目的在于提供一种用于铝铜异种金属连接的复合焊接工艺，其在保证低热输入的前提下，有效提高了焊接的熔深，加强焊接的焊缝处的力学性能，实现铝铜异种金属间高质量、高强度的连接。

本申请解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本申请实施例提供一种用于铝铜异种金属连接的复合焊接工艺，其包括：

步骤S1，清理铝金属和铜金属，去除氧化皮；

步骤S2，将铝金属和铜金属拼接，形成焊接区域；

步骤S3，采用激光焊接和冷焊接同时焊接。

相对于现有技术，本申请的实施例至少具有如下优点或有益效果：

1、本申请提出一种用于铝铜异种金属连接的复合焊接工艺，实现了铜铝异种金属间的连接，有效避免了电池模组之间连接时发生异种金属反应，有效提高电力的传输效率。