超声波液相扩散钎焊技术

在工业制造领域,铜与铝的组合应用既能发挥铜的高导电性,又能利用铝的轻量化优势,在新能源、电子等行业具有不可替代的价值。但铜铝异种材料连接长期面临技术瓶颈 —— 铝表面易形成致密氧化膜,且两种金属熔点、热膨胀系数差异显著,传统焊接方法难以形成高质量接头。

这种新型技术巧妙融合超声波钎焊与扩散钎焊的核心优势,通过超声波振动与液相扩散的协同作用实现铜铝可靠连接。其工艺核心在于利用低熔点钎料在较低辅助温度下形成液态镀层,同时借助超声波的空化效应与机械振动,高效破除铝表面顽固的氧化膜,无需传统工艺中的碱洗、酸洗预处理,也省去了对环境有潜在影响的钎剂。

与传统焊接技术相比,该技术的突破点尤为突出。传统熔焊易产生脆性共晶体导致接头开裂,而超声波液相扩散钎焊通过控制钎料成分与超声参数,能促进元素快速扩散,使钎料与母材形成冶金结合,接头强度可接近母材水平,采用锡锌合金共晶钎料时强度甚至能达到 60khz。对于厚壁工件,其优势更为明显,通过真空蒸镀预置钎料镀层,无需大幅提升超声功率即可实现有效连接,突破了传统超声焊接局限于细薄件的瓶颈。

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在实际应用中,该技术展现出极强的适配性。在新能源汽车电池包制造中,它可实现铜铝导电排的高强度连接,兼顾导电性与结构稳定性;电子设备领域的散热器组装中,其热影响区小的特点能保护精密元件不受损伤;在制冷系统的铜铝管连接中,成型的接头还具备优异的耐腐蚀性能,降低泄漏风险。这些特性使其在高端制造领域具备广泛应用前景。

作为材料连接技术的创新成果,超声波液相扩散钎焊技术不仅破解了铜铝异种连接的国际性难题,更契合了现代制造业对高效、环保、高质量工艺的需求。随着智能化控制与环保钎料的进一步融合,这一技术必将在更多工业场景中发挥核心作用,为材料组合应用开辟新的可能。
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