冷压焊

焊接的方法

冷压焊是指室温下借助压力使待焊金属产生塑性变形而实现固态焊接的方法。通过塑性变形挤出连接部位界面上的氧化膜等杂质，使纯洁金属紧密接触，达到晶间结合。不会产生热焊接接头常见的软化区、热影响区和脆性金属中间相。主要用于焊接塑性良好的金属（如铝，铜等）。

原理

冷压焊的原理比较简单，待焊工件在所加压力的作用下，通过材料的物理接触使待焊工件产生大的变形，在变形时，表面的氧化膜破裂，并通过材料的塑性变形被挤出连接界面，使纯金属相互接触，并发生金属键结合而形成牢固的连接接头。

对接冷压焊焊接时，首先将清理过的被焊件放入夹具中，使端部伸出一定长度，然后夹紧。当活动夹具向前移动时，同时根据被焊材料的性质、工件端面大小施加压力顶锻，于是工件端面产生局部塑性变形，挤出部分金属及杂质，在焊接压力的继续作用下，工件接触面原子形成晶体间的结合，从而使工件紧密地连接在一起，形成焊接接头，完成冷压焊接过程。顶锻次数视不同材料而定，一般可取1～3次。

实现冷压焊的两个重要因素：一是施加于工件间一定的压力，这是金属产生局部塑性变形和原子间结合的必要条件；二是在压力作用下，工件端面金属必须具有足够的塑性冷压量，这是实现焊接的充分条件。如果在封闭的模腔内进行冷压焊接，施加的压力再大。因金属不可能有足够的塑性冷压量，也不会实现冷压焊接。

此外，有些情况下仅依靠压力和塑性变形还是不够的，要有压力、足够的塑性变形、塑性变形时间产生的温度和原子扩散4个因素。为了能够顺利地进行冷压焊，要求被焊金属在低温下应具有很大的塑性，所以硬度较高的金属材料进行冷压焊是比较困难的。

类型

根据冷压焊焊接接头的形式不同，分为搭接冷压焊和对接冷压焊两种。

(1)搭接冷压焊

搭接冷压焊时，将工件搭放好后，用钢制压头加压，当压头压入必要深度后，焊接完成。搭接冷压焊又分为搭接点焊和搭接缝焊。用柱状压头形成焊点，称为冷压搭接点焊；用滚轮式压头形成焊缝，称为冷压搭接缝焊。搭接缝焊又分为滚压焊、套压焊和挤压焊。搭接冷压焊主要用于箔材和板材的连接。

(2)对接冷压焊

对接冷压焊时，将工件分别夹紧于左、右钳口，并伸出一定长度，施加足够的顶锻压力，使伸出部分产生径向塑性变形，将被焊表面的杂质挤出，形成金属飞边，紧密接触的纯金属形成焊缝，完成焊接过程。对接冷压焊主要用于制造同种或异种金属线材、棒材或管材的对接接头。

设备

冷压焊设备主要是指冷压焊钳和冷压焊机两类。冷压焊钳主要用于对接冷压焊，手工冷压焊适于现场安装使用，可焊接直径西1.2～2.3 mm的铝导线，在焊接电缆厂应用非常广泛。冷压焊接主要有对焊和点焊两种形式，其中冷压对焊机应用较广。冷压对焊机由机架、机头、送料机构和剪刀装置等部分组成。在通信、电力电缆和小型变压器厂，较大截面的焊件大多采用冷压焊机连接。

冷压焊模具的结构尺寸对焊接压力的影响很大，这对冷压焊机的设计者来说是至关重要的，但是对冷压焊机的使用者来说，只要冷压焊设备定型生产，其模具结构尺寸也就定型，可根据焊机的技术参数选取焊接压力。

特点

优点

焊接时不需要添加焊丝、焊剂等焊接材料。由于焊接在室温下进行，不需要加热装置，焊接成本低，结构简单，可以节约大量电能，并节省由于焊接加热需要的辅助时间。不使用焊剂，接头不需要焊后清洗，不存在接头使用中因焊剂引起的腐蚀问题。焊接参数由模具尺寸决定，不需要像电弧焊接那样调节电流、电压、焊接速度等多个参数，易于操作和实现自动化焊接。异种金属无论它们互溶或不互溶，都可以进行冷压焊。接头上不存在焊接热影响区，不会产生软化区和脆性金属中间相。因此，接头的导电性、抗腐蚀性等性能优良。由于焊接过程产生变形硬化而使接头强化，所以同种金属焊接的接头强度不低于母材的强度，而异种金属接头的强度不低于强度较低金属的强度。结合面没有明显的扩散，是一种晶间结合，被连接的金属特性不影响冷压焊过程进行的方式。焊接质量稳定，不受电网电压波动的影响。劳动和卫生条件好。

缺点

冷压焊接局部变形量大，搭接接头有压坑。对某些异种金属，如Cu和Al焊后形成的焊缝在高温下会因扩散作用而产生脆性的化合物，使其塑性和导电性明显下降，这类金属组合的冷压焊接头只能在较低温度下工作。由于受焊机吨位限制，冷压焊工件的搭接板厚和对接的断面不能过大。工件的硬度也受模具材质的限制而不能过高。

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