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冷焊機種類區別與傳統的應用

2019-02-27

冷焊種類區別與傳統的應用冷焊機可分為堆焊型冷焊機、貼薄片修復型的冷焊機、焊接銅鋁線冷焊機。其中前兩者用于修復金屬、鑄件表面的磨損、劃傷、氣孔、砂眼等細小缺陷;后者用于焊接銅線、鋁線等有色金屬線材,如電動機漆包線的焊接等。

堆焊型
利用充電電容,以10^-3~10^-1秒的周期,10^-6~10^-5秒的超短時間放電。電極材料與模具接觸部位會被加熱到8000~10000℃,等離子化狀態的熔融金屬以冶金的方式過渡到工件的表面。由于與母材之間產生了合金化作用,向工件內部擴散,熔滲,形成了擴散層,得到了高強度的結合。實現冷焊(熱輸入低)的原理是放電時間(Pt)與下一次放電間隔時間(It)相比極短,機器有足夠的相對停止時間,熱量會通過模具基本體擴散到外界,因此模具的被加工部位不會有熱量的聚集。雖然模具的升溫幾乎停留在室溫,可是由于瞬時熔化的原因,電極尖端的溫度可以到達10000℃左右。焊條瞬間產生金屬熔融,過渡到母材金屬的接觸部位,同時由于等離子電弧的高溫作用,表層深處開成像生了根一樣的強固的擴散層,呈現出高結合性,不會脫落。堆焊型冷焊機用于鐵、鋼、鋁、銅等鑄造件裂紋、沙眼、凹坑、氣孔、磨損、缺口、劃傷等金屬表面缺陷的修補。冷焊機補焊后工件不產生熱裂紋、不變形、無色差、沒有硬點、熔接強度高,可進行機加工。金屬修補冷焊機常用于曲軸磨損、塑膠模具磨損、軋輥腐蝕洞眼、氣孔沙眼等修復領域。貼薄片式
貼片式冷焊機業內叫工模具修補機。采用電阻焊原理修復模具等設備表面的磨損等缺陷。常用于工模具使用過程中產生的局部磨損、模具裂紋、模具生產過程中的切削過度、尺寸超差、棱角損傷、氬焊不足等加工缺陷。它可以將不銹鋼等薄焊片(0.05-0.20mm)粘貼到工件表面,每次粘貼厚度最大等同與焊片厚度。該機器也可以將焊粉(或加工廢削),填充到缺陷處(如氣孔沙眼),經放電后修復。該冷焊機修復工件時整體上發熱很小,因此可以避免傳統焊接的變形、裂紋、變色等缺點,特別適合修補精細工件和不能進行高溫補焊修復的工件。
銅鋁線
銅線冷焊機、鋁線冷焊機又叫冷接機,冷壓焊機,冷焊鉗等名稱。是焊接銅線、鋁線的設備??煞譃槭帚Q式、長柄式、臺式、液壓型冷焊機等。焊接的有色金屬線規從0.08到25MM之間。該冷焊機是靠壓力來焊接有色金屬,不需要用電 、用氣 、無需加熱 、也不需用填料和焊劑,焊接起來的電線結實牢固,常用于發動機漆包線的焊接。
納米線
超細金屬納米線之間的焊接是由美國萊斯大學的Lu等人在Nature Nanotechnology《自然 納米》上首次報道 [1]  。研究者原位觀察到了金、銀納米線的奇特的冷焊行為:當兩根直徑小于 10 nm的單晶金納米線接觸時,即使外界不施加熱和壓力,它們也能自發地融合起來,形成無缺陷的完美單晶納米線。原位電學性能測試實驗表明焊接處有著良好的導電性能,原位力學拉伸測量實驗表明焊接處有著和完美納米線一樣的斷裂強度。 這一現象可能是在納米尺度下,晶格定向接觸和表面原子快速擴散的共同作用導致的 [2]  。另外,冷焊現象也廣泛存在于金納米線和銀納米線甚至其他貴金屬超細納米線(特征尺寸小于10納米)的焊接中。
應用編輯
由于冷焊區別與傳統意義的焊接,冷焊劑的硬度、粘附力和強度特別高,幾乎沒有收縮率,能可靠的防止許多化學作用、物理應力和機械應力等,人們又稱其為“液體金屬”。采用合理的工藝,選擇適當的化學粘合材料(膠粘劑、密封劑、固持劑、修補劑等)將同種材料或異種材料連接在一起,實現連接、密封、固持、功能涂層,是冷焊當前的主要應用之一。冷焊可以用來對一切金屬以及幾乎所有的其他各種原材料進行相互連接、固定焊接和密封,硬化后和金屬一樣能銼、刨、磨、銑、拋光、車、噴丸等,能用各種刀具進行加工。對于修復舊設備,減少制造過程的廢次品,具有重要意義。再者某些材料的連接用一般的焊接法時,由于焊接時溫度很高,不僅有損材料的強度,而且還容易變形,特別對薄型材料就更成問題。但這些問題對冷焊來說是不存在的,因為冷焊是在常溫下進行,同時接頭的應力能比較均勻地分布在全部膠面上,從而改善了金屬由于焊、鉚、螺栓連接所引起的上述部分問題,提高了疲勞壽命?,F隨著冷焊技術應用的成熟,高分子復合材料類冷焊應用較為穩定廣泛,而納米材料之間的冷焊則獲得越來越多的關注,包括納米組裝和先進制造,生物傳感器,下一代微電子元件和芯片互聯技術等 [3]  。

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