銅鋁復(fù)合板作為新型復(fù)合材料的一種，不僅具有銅的導(dǎo)電導(dǎo)熱率、接觸電阻低和外表美觀等優(yōu)點(diǎn)，也具有鋁的質(zhì)輕、耐腐、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)，還具有結(jié)合面過渡電阻和熱阻抗低、耐蝕、耐用、延展性和成型性好等綜合性能，可廣泛用于電子、電器、電力、冶金設(shè)備、機(jī)械、汽車、能源和生活用具等各個(gè)領(lǐng)域。目前，銅鋁復(fù)合板生產(chǎn)技術(shù)美國(guó)、法國(guó)、德國(guó)等較少工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家掌握，仍屬于專利性的，很少有實(shí)際報(bào)道。日本在復(fù)合材料方面的研究雖然較晚，但其進(jìn)步迅速。1981年日本學(xué)者研究出通過冷軋方法將鎳箔覆蓋在鋁材上，然后將上述鋁材退火，再與經(jīng)退火的銅材通過冷軋、退火后得到中間夾層為鎳的銅鋁復(fù)合材料的復(fù)合工藝。我國(guó)對(duì)銅鋁復(fù)合板帶生產(chǎn)技術(shù)的開發(fā)研究剛剛起步，該種新材料的生產(chǎn)國(guó)內(nèi)仍屬空白。銅與鋁的復(fù)合可采用熔焊、釬焊、壓焊和擴(kuò)散焊等，研究銅鋁復(fù)合板的擴(kuò)散焊工藝，在理論和實(shí)際上都有重要意義。本文使用WZ-20型真空淬火爐采用搭接的形式焊接紫銅與鋁，主要研究保溫時(shí)間、加熱溫度、施加載荷等工藝參數(shù)對(duì)銅鋁擴(kuò)散焊焊接接頭組織性能的影響，以優(yōu)化出其優(yōu)秀佳的擴(kuò)散焊工藝參數(shù)組合。
       實(shí)驗(yàn)所用母材為2mm厚的紫銅T2和工業(yè)純鋁LF21，使用WZ-20真空淬火爐，采用搭接的形式對(duì)銅鋁進(jìn)行擴(kuò)散焊。由于防銹鋁的熔點(diǎn)(657℃)較低，優(yōu)秀終擴(kuò)散焊溫度TL范圍選擇在500～540℃。保溫時(shí)間選擇在50～70min范圍內(nèi)。施加載荷選擇在2.5～6.5MPa范圍內(nèi)。
      真空擴(kuò)散焊T2和LF21的主次因素依次為：保溫時(shí)間、加熱溫度、施加載荷，優(yōu)秀優(yōu)水平為：保溫時(shí)間60min、加熱溫度540℃、施加載荷4MPa，此時(shí)的焊接接頭強(qiáng)度優(yōu)秀大。銅比鋁的擴(kuò)散速度相對(duì)較快，擴(kuò)散區(qū)基本分布在鋁側(cè)結(jié)合面，擴(kuò)散區(qū)的硬度比母材的硬度高很多。Cu/Al接頭的擴(kuò)散區(qū)與銅基體界面產(chǎn)生了金屬間化合物CuAl2，擴(kuò)散區(qū)與鋁基體界面產(chǎn)生了α(A1)+CuA12共晶體，銅與鋁在擴(kuò)散區(qū)實(shí)現(xiàn)了冶金結(jié)合。保溫時(shí)間過長(zhǎng)、加熱溫度過高，擴(kuò)散區(qū)界面形成過多脆性化合物CuA12和過多α(A1)+CuA12共晶體，使擴(kuò)散區(qū)過厚，使擴(kuò)散區(qū)強(qiáng)度降低，需要控制擴(kuò)散區(qū)中金屬化合物CuAl2的形成量和共晶體α(A1)+CuA12的長(zhǎng)大。