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在銅鋁巴焊接過程中,石墨塊主要承當導電介質、熱傳導載體、焊接輔助東西及工藝優化資料等多重角色,其效果可歸納為以下中心點:
1.導電介質:保障焊接電流安穩傳輸
原理:石墨具有優異的導電性(比一般非金屬礦高百倍),且在高溫下仍能保持導電功能安穩。在銅鋁巴焊接中,石墨塊可作為導電塊或電極,將焊接電流均勻傳遞至工件,避免因觸摸不良導致電弧不安穩或局部過熱。
案例:在擺動焊炬規劃中,導電模塊內填充石墨粉,與轉動銅塊觸摸傳導電流,解決了碳刷易磨損的問題,提高了焊接可靠性。
2.熱傳導載體:促進均勻加熱與溫度操控
原理:石墨的導熱性超越鋼、鐵等金屬,且熱膨脹系數小,能快速將熱量傳遞至焊接部位,同時削減熱應力對工件的損害。
使用場景:
高頻分散焊:經過高頻加熱石墨塊,直接傳導熱量至銅鋁巴,完成均勻升溫,避免直接加熱導致的資料變形或氧化。
電阻分散焊:石墨電極與銅Busbar觸摸,使用自身電阻發生熱量,加速母材升溫至600-1300℃,在大壓力下構成固相銜接。
3.焊接輔助東西:承載與定型
放熱焊接模具:石墨模具是放熱焊接的中心東西,其耐高溫功能(熔點3850±50℃)和化學安穩性可承受鋁熱劑反響發生的高溫(約2000℃),確保熔融金屬在模具內定型,構成高強度、低電阻的接頭。
夾具與支撐:石墨塊可作為夾具或支撐結構,固定銅鋁巴方位,避免焊接過程中移位,同時經過其潤滑性削減摩擦,避免劃傷工件外表。
4.工藝優化資料:提高焊接質量與效率
擴大觸摸面:在銅鋁高分子分散焊接中,石墨粉可擴大銅片和鋁片的焊觸摸摸面,促進分子相互分散和浸透,提高熔合效果,無需焊料即可完成外表光滑、無殘渣的焊接。
削減氧化與氣孔:石墨的化學安穩性使其能耐酸、堿及有機溶劑腐蝕,在焊接過程中可削減銅鋁與氧氣的反響,下降氣孔率,提高接頭致密度。
5.特別場景使用:復合資料焊接
銅+石墨烯復合Busbar:高頻分散焊經過石墨塊直接加熱,在不損害母材的情況下分配溫度,完成銅與石墨烯的分散焊接,滿足新能源領域對高導電、輕量化資料的需求。
實踐使用案例
電動汽車Busbar焊接:采用高頻分散焊工藝,經過石墨塊傳導熱量至銅鋁巴,在600℃下施加壓力,完成銅與鋁的固相銜接,接頭電阻低至0.1μΩ,滿足高電流傳輸需求。
電力接地系統:放熱焊接石墨模具用于銅導體與鋼絞線的銜接,焊接接頭強度達母材的90%以上,且耐腐蝕功能優異,適用于濕潤、鹽霧等惡劣環境。

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