问: 不锈钢与铜的真空钎焊件在冷却后出现变形开裂,如何解决热膨胀系数差异导致的应力问题?
答:该问题需从材料、工装、工艺三方面协同解决:
1. 过渡层设计
使用Ni-Cu-Mn系复合钎料(如BNi75Cu15Mn10),在铜侧预镀2-3μm镍层可改善润湿性。
钎缝间隙建议控制在0.05-0.1mm,过大易形成脆性相。
2. 工装优化
采用石墨模具+氧化铝陶瓷定位销组合(钧成现用方案),石墨热膨胀系数与金属匹配且耐高温变形。
设计反向预变形结构,根据FEA模拟结果预留0.1-0.2mm/m的补偿量。
3. 梯度冷却控制
在600℃以上阶段保持10℃/min快冷,400℃以下降至5℃/min,利用铜的塑性变形吸收应力。
建议增加250℃×2h的去应力退火,可降低残余应力30%以上。
实际效果:某电力连接器产品应用此方案后,焊接合格率从82%提升至96%,疲劳寿命达5000次以上。
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