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兵器材料科学与工程2024年第05期:不同铜线芯直径超声波焊接头性能的研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:沈中华;张永祺;赵伦;龚涛;梁召峰;许龙;周光平;Md Shafiqul Islam;

单位:广西高校先进制造与自动化技术重点实验室;深圳职业技术大学超声技术研究所;瑞典布京理工学院机械学院;

摘要:对3种不同的线芯直径的10 mm双铜(Cu)导线接头进行超声波焊接试验。通过剥离试验、孔隙率计算、温度测量、扫描电子显微镜(SEM)研究分析了铜导线接头性能和失效形式。结果表明:线芯直径与接头抗剥离力正相关,线芯直径越粗接头力学性能越好。两根线芯直径为0.1 mm导线焊接的接头抗剥离强度未达标,失效形式为结合面完全分离无线芯断裂。直径增至0.2 mm时,接头抗剥离强度均达到标准,失效形式变为结合面处线芯的韧性断裂。焊接时的峰值温度有效影响了接头孔隙率,但孔隙率并不能完全作为判断接头成型质量的依据,部分导线在高温下仅发生塑性变形,而未能实现原子键合。此外,通过观察接头剖面发现,焊接接头形成了外紧内松的结构,与压块接触的接头上侧和与焊头接触的接头下侧几乎无空隙,而接头中间内侧则存在大量空隙。

关键词:超声波焊接;;铜导线;;力学行为;;断口形貌

基金资助:国家自然科学基金(12104324);; 高层次人才科研启动项目(6022310046K;6024330003K);; 深职大-新栋力超声波焊接技术研发中心(602331009PQ);; 深圳职业技术大学博士后出站后期资助项目(6023271014K1)