[发明专利]铜铝搅拌摩擦焊接牢固度检测装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及铜铝搅拌摩擦焊接质量检测领域，更具体地说，本发明涉及一种铜铝搅拌摩擦焊接牢固度检测装置及相应的铜铝搅拌摩擦焊接牢固度检测方法。

背景技术

铜合金具有优良的导电性能，广泛应用于电力电气行业。铝具有质量轻，经济成本较低，导电性能好等优势，部分电气产品或部件用铜铝连接结构件代替铜，可节约成本，目前成为当前工业发展的一个趋势。铜铝连接件由于两者的物理及化学性能差异较大，采用传统熔焊方法很难获得良好的接头。搅拌摩擦焊作为一种新型的固相连接技术，能有效避免熔焊过程中所产生的各种缺陷，较好的适用于铜铝的连接。

铜铝搅拌摩擦焊接过程中铜铝的结合属于在热压力作用下的机械混合，在接头处不会产生铜铝合金层，容易出现虚焊、脱焊等不牢固状况，这样使得铜铝界面存在缝隙，导致电阻增加；当通以较大电流时由于接头处较大的电阻使接头产生较大的热量导致接头失效。目前常用的检验方法是对焊接试件取样进行拉伸、弯曲性能测试以及金相分析。以上检测方法颇具破坏性，在生产过程中无法批量使用，导致无法批量检测，这给铜铝连接件的使用过程埋下了质量隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种能够在无需破坏已焊接好的铜铝焊接件的情况下实现铜铝搅拌摩擦焊接牢固度检测的装置及方法。

为了实现上述技术目的，根据本发明，提供了一种铜铝搅拌摩擦焊接牢固度检测装置，其特征在于包括：第一环状电极、第二环状电极、第三环状电极、第四环状电极、数字万用电表、直流稳压电源和电流计；其中，第一环状电极、第二环状电极、第三环状电极和第四环状电极依次附接在待测产品焊接接头处；而且第一环状电极和第四环状电极充当测试时的电流极，第一环状电极和第四环状电极之间串联电流计和数字万用电表；第三环状电极和第四环状电极充当电压极，而且第三环状电极和第四环状电极之间串联直流稳压电源。

优选地，第一环状电极、第二环状电极、第三环状电极和第四环状电极依次并排附接在待测产品焊接接头处。

优选地，第一环状电极、第二环状电极、第三环状电极和第四环状电极为粘贴式环状电极。

优选地，第一环状电极、第二环状电极、第三环状电极和第四环状电极通过粘贴依次附接在待测产品焊接接头处。

根据本发明，还提供了一种铜铝搅拌摩擦焊接牢固度检测方法，采用了上述的铜铝搅拌摩擦焊接牢固度检测装置，所述方法包括：

第一步骤：在铜铝搅拌摩擦焊生产线上，在铜铝连接件焊接完毕并且将铜铝焊接产品冷却到室温后，使得第一环状电极、第二环状电极、第三环状电极和第四环状电极依次附接在待测产品焊接接头处，由此使用铜铝搅拌摩擦焊接牢固度检测装置的直流稳压电源对焊接接头施加预定的直流电压，同时利用数字万用电表测量铜铝焊接产品的电阻值；

第二步骤：利用焊接接头破坏性拉伸测试铜铝焊接样品是否为达标样品，若判断铜铝焊接样品是达标样品则获得达标的铜铝焊接样品的牢固焊点的电阻阈值；

第三步骤：判断第一步骤中测量到的铝焊接产品的电阻值与第二步骤获得的电阻阈值之间的差值是否小于预定电阻差值，如果差值小于预定电阻差值则判断该铜铝搅拌摩擦焊产品焊接合格，反之，如果差值不小于预定电阻差值则判断该铜铝搅拌摩擦焊产品焊接不合格。

优选地，预定电阻差值是电阻阈值的百分之五。

优选地，预定电阻差值是电阻阈值的百分之一。

本发明的检测装置用于铜铝搅拌摩擦焊中的焊接质量检测。在铜铝搅拌摩擦焊生产线上，当铜铝搅拌摩擦焊接完毕冷却到室温后，使用该检测装置的直流稳压电源对焊接接头施加一定的直流电压，如果数字万用电表测得的电阻值与电阻阈值未出现显著差异，则说明该铜铝摩擦焊产品焊接合格。本发明可以无破坏达到铜铝焊接牢固度的批量检测，提高不良品控制率。

本发明所提供的一种铜铝搅拌摩擦焊接牢固度检测装置结构简单，使用方便，利用电阻阈值来检测焊接接头是否牢固，能有效防止铜铝搅拌摩擦焊接过程中虚焊或焊接不牢固的情况。

附图说明

结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中：

图1示意性地示出了根据本发明优选实施例的铜铝搅拌摩擦焊接牢固度检测装置的示意图。

图2示意性地示出了根据本发明优选实施例的铜铝搅拌摩擦焊接牢固度检测方法的流程图。