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异种金属真空钎焊的残余应力管理

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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真空钎焊在铝合金散热器生产中的气孔控制

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真空钎焊操作及工艺过程

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