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1、在常温下只靠外加压力使金属走生强烈塑性变形而形成接头的焊接方法。加 压变形时，工件接触面的氧化膜被破坏并被挤出，能净化焊接接头。所加压力一 般要高於材料的屈服强度，以走生6090%的变形量。加压方式可以缓慢挤压、 滚压或加衡击力，也可以分几次加压达到所需的变形量。冷压焊的工件一般是塑 性金属，如铝、铜、金鬲、竦和银等。冷压焊有搭接点焊和对接焊两种。搭接点焊 前工件表面须经机械加工，或用钢丝刷（轮）或溶剂仔细清理，对接焊时表面清 理要求不太严格。冷压焊设备只需一台挤压机，包括压膜和夹持钳口，也可用于 动夹具焊接小工件。冷压焊时工件不必加热，因而适於焊接不允许有温昇的工件 和加热时会引起软化的材料
2、，也适用於易走生脆性化合物的异种金属连接。冷压 焊已应用於电容器外壳的封装、电气工业中铝铜过渡接头、导电母线、引出线 、铝裂日用品和包装带的焊接等。铝与铝对接可焊截面达1500毫米2.铝与铜对 接可焊截面达1000毫米2。冷压焊所需设备简单，工艺简便，劳动条件好。但 冷压焊所需挤压力较大，在大截面工件的焊接时设备较庞大，搭接焊后工件表 面有较深的压坑，因而在一定程度上限制了它的应用范围。冷压焊过程中可行的 变形速度不会引起接头的升温，也不存在界面原子的相对扩散。因此，冷压焊不 会产生热焊接头常见的软化区、热影响区和脆性金属中间相。经过焊接时严重变 形的冷压焊接头，其结合界面均呈现复杂的峰谷和犬
3、牙交错的空间形貌，其结合 面面积比简单的几何截面大。因此，在正常情况下，同各金属的冷压焊接头强度 不低于母材;异种金属的冷压焊接头强度不低于较金属的强度。由于结合界面大， 又无中间相，所以接头的导电性、抗腐蚀性能优良。目前国内外关于冷压焊界面结合机理研究很多。国内存在的主要观点是无扩 散理论，认为冷压焊中不存在原子的扩散，两材料的结合属品间结合。国外关于 冷压焊结合机理有不少假说，具有代表性的有以下几种：1）薄膜学说mi:薄膜理 论认为，焊接性并不取决于材料本身的性能，而是决定于零件被焊表面的状态。 只要去掉待焊金属表面的油膜和氧化膜，在协调一致的塑性变形过程中，使被焊 零件相互接近到原子间力
4、的作用范围内就形成焊接接头。薄膜理论排除了形成原 子的过程中热动力学因素，也没有考虑被焊材料的性能、组织缺陷的影响和塑性 变形时原子的能量状态等因素。薄膜理论虽然可以很好的解释冷压焊的焊接机 理，但它已经不能解释冷压焊中出现的一些现象，因此不能单纯用它来解释所有 压焊的理论基础。2）位错学说13-15:位错学说认为两个相互接触的金属产生协调 一致的塑性变形时，位错迁移到金属的接触表面，从而使金属的氧化膜破除，并 产生高度只有一个原子间隔距离的小台阶。把金属接触表面上出现位错看作是塑 性变形阻力的减小，因而有利于金属的连接。但从另一角度来看，金属表面上出 现位错，必定会增加表面上的不平度，这就造
5、成接触表面比内部金属大得多的塑 性变形。由此可知，结合过程是接触区金属的塑性流动结果。3）扩散理论16,17： 卡扎柯夫认为，在接头区域中存在着一层很薄的层互扩散区，这一薄层互扩散区 保证了优质的焊接接头。根据这一理论推断，如果增加互扩散区的厚度应能提高 接头的力学性能，但事实并非完全如此。扩散理论的致命弱点是：它没有考虑接 触表面的激活过程和相互结合过程可能会限制整个优质接头的形成过程。如：塑性变形能力差别很大的两种金属在弱作用力下压焊，接触表面的激活过程和结合 过程都会限制优质接头的形成。况且在被焊金属之间产生扩散过程，是要在接触 表面已经形成结合以后才能发生，因此，也不能用扩散理论作为单
6、纯地解释所有 形式压焊的理论基础。4）再结品理论15:根据金属在变形量很大时，再结品温度 会显著下降的事实提出了再结晶理论，认为冷压焊时形成接头的主要过程是接触 区的再结品过程。也就是，金属的变形和变形所引起的冷作硬化，在高温的作用 下，会使被焊零件界面边缘的晶格原子重新排列，形成同属于两个被焊件的共同 品粒，这样就使相互接触的金属焊接在一起。但是，再结品理论首先要求在连结 区形成共同的品粒，其次要求在接触区两边形成品粒方向一致的晶界。此外，还 要求在界而上的晶粒要具有金属内部晶粒的一切特征。再结品理论所论证的连接 问题，是接触表面已经产生结合以后的组织变化过程，而没有对结合过程的本身 进行论
7、证。许多试验说明，赞成这一理论的人并没有掌握令人信服的依据。例如: 对于冷压焊接头进行X射线光谱分析，并没有发现再结品现象。5）能量学说18： 谢苗诺夫认为，引起金属间相互结合的条件，不是金属原子的扩散，而是金属原 子所含有的能量。当被焊金属材料相互接触时，即使它们的原子已经接近到晶格 参数的数量级，只要原子所含有的能量还没有达到某一水平（这一能量水平可以 称为该金属结合的最低能量），就不足以使他们之间产生结合。只有当接触处金 属原子的能量提高到某一水平，表面之间才会形成金属键，它们之间的界面开始 消失而连接在一起。能量学说应用了激活状态的概念，其实质是从能量的角度来 观察形成接头的过程，弥补
8、了上述各种理论的不足之处。但是它并没有揭示出金 属键的结合到底与连接金属的哪些物理及化学性能有关。上述各种理论由于是从不同形式压焊试验中总结出来的理论，对局部的观察 都有其合理的成分，但是都不能单独的用它来解释形式众多的压焊机理，因此有13mm。焊接时，该区域内奥氏必要进行更深入的探讨。焊接接头是由焊缝、熔合区和热 影响区三个部分组成的焊接时。焊接热影响区：简称HAZ （heat affect zone）在焊接热循环作用下， 焊缝两侧处于固态的母材发生明显的 组织和性能变化的区域，称为焊接热 影响区。1、过热区（粗晶区）温度在固相线至1100C之间，宽度约体品粒严重长大，冷却后得到晶粒粗大的过
9、热组织，塑性和韧度明显下降。2、相变重结晶区（正火区或细晶区）温度在1100CAc3之间，宽度约1.24.0mm。焊后空冷使该区内的 金属相当于进行了正火处理，故其组织为均匀而细小的铁素体和珠光体，力 学性能优于母材。3、不完全重结晶区（也称部分正火区）加热温度在Ac3Ac1之间。焊接时，只有部分组织转变为奥氏体；冷 却后获得细小的铁素体和珠光体，其余部分仍为原始组织，因此晶粒大小不 均匀，力学性能也较差。4、再结晶区如果母材焊前经过冷加工变形，温度在 Ac1450C之间，还有再结品 区。该区域金属的力学性能变化不大，只是塑性有所增加。如果焊前未经 冷塑性变形，则热影响区中就没有再结品区。二、
10、易淬火钢的组织分布特点：空冷下容易淬火形成马氏体。如 18MnMoNb、30CrMnSi等。1、完全淬火区焊接时热影响区处于AC3以上的区域，由于这类钢的淬硬倾向较大，故 焊后得到淬火组织（马氏体）。在靠近焊缝附近（相当于低碳钢的过热区）， 由于晶粒严重长大，故得到粗大的马氏体，而相当于正火区的部位得到细小 的马氏体。根据冷却速度和线能量的不同，还可能出现贝氏体，从而形成了 与马氏体共存的混合组织。这个区在组织特征上都是属同一类型（马氏体）， 只是粗细不同，因此统称为完全淬火区。2、不完全淬火区母材被加热到AC1AC3温度之间的热影响区，在快速加热条件下，铁 素体很少溶入奥氏体，而珠光体、贝氏
11、体、索氏体等转变为奥氏体。在随后 快冷时，奥氏体转变为马氏体。原铁素体保持不变，并有不同程度的长大， 最后形成马氏体-铁素体的组织，故称不完全淬火区。如含碳量和合金元素 含量不高或冷却速度较小时，也可能出现索氏体和体素体。如果母材在焊前是调质状态，那么焊接热影区的组织，除在上述的完全 淬火和不完全淬火区之外，还可能发生不同程度的回火处理，称为回火区（低 于AC1以下的区域）。在焊接快速加热和连续冷却的条件下，相转变属于非平衡转变，焊接热 影响区常见的组织有铁素体、珠光体、魏氏组织、上贝氏体、下贝氏体、粒 状贝氏体、低碳马氏体、高碳马氏体及 M-A组元等。在一定条件下，热影响区出现哪几种组织主要与母材的化学成分和焊接 工艺条件有关，母材的化学成分是决定热影响区组织的主要因素。
