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铜、铝端断使用断裂的原因分析

来源:www.tzyxdz.com 发表时间:2021-05-15

铜铝端子一般采用摩擦焊,闪光焊和爆炸焊将铜板和铝板焊接在一起,形成铜铝过渡板。在高温下,铝易于氧化形成氧化铝。氧化铝熔点高,在焊接过程中不易熔化。它停留在焊缝中并形成所谓的“夹渣”。“夹渣”的存在阻断了两种金属的连接,引起焊接接头强度降低。在运行过程中“夹渣”就是一个裂纹源,在受到外力作用时,引起缺陷扩展,导致铜铝接线端子焊缝断裂。

由于两种材料的化学性质和电机电势不同,因此铝比铜更容易氧化。焊缝处有两种材料,可加快氧化速度。尽管氧化铝的氧化物层很高,但铜铝焊缝会氧化形成氧化铝。虽然很薄,但是其电阻值却很高,并且连接处的接触电阻大大增加,这使得连接部分易于加热,加剧氧化并降低了接头的强度。其次氧化后形成电解液,促进焊缝处发生电化学腐蚀,造成接触不良进而使接触电阻增加,从而形成恶性循环,加速焊缝处的氧化腐蚀,使其整个过渡电阻增加,从而烧伤端子焊缝处及降低焊接强度。另外室温状态下铜的线胀系数约为铝的一半,故铜与铝的焊接接头很容易产生热应力,在载流过渡电阻发热情况下加大了温差变化,会增大焊缝处所受的热应力,当应力值大于接头强度极限时就产生裂纹。