冷壓焊

冷壓焊的原理比較簡單，待焊工件在所加壓力的作用下，通過材料的物理接觸使待焊工件產生大的變形，在變形時，表面的氧化膜破裂，並通過材料的塑性變形被擠出連接界面，使純金屬相互接觸，併發生金屬鍵結合而形成牢固的連接接頭。

對接冷壓焊焊接時，首先將清理過的被焊件放入夾具中，使端部伸出一定長度，然後夾緊。當活動夾具向前移動時，同時根據被焊材料的性質、工件端面大小施加壓力頂鍛，於是工件端面產生局部塑性變形，擠出部分金屬及雜質，在焊接壓力的繼續作用下，工件接觸面原子形成晶體間的結合，從而使工件緊密地連接在一起，形成焊接接頭，完成冷壓焊接過程。頂鍛次數視不同材料而定，一般可取1～3次。

實現冷壓焊的兩個重要因素：一是施加於工件間一定的壓力，這是金屬產生局部塑性變形和原子間結合的必要條件；二是在壓力作用下，工件端面金屬必須具有足夠的塑性冷壓量，這是實現焊接的充分條件。如果在封閉的模腔內進行冷壓焊接，施加的壓力再大。因金屬不可能有足夠的塑性冷壓量，也不會實現冷壓焊接。

此外，有些情況下僅依靠壓力和塑性變形還是不夠的，要有壓力、足夠的塑性變形、塑性變形時間產生的溫度和原子擴散4個因素。為了能夠順利地進行冷壓焊，要求被焊金屬在低溫下應具有很大的塑性，所以硬度較高的金屬材料進行冷壓焊是比較困難的。

根據冷壓焊焊接接頭的形式不同，分為搭接冷壓焊和對接冷壓焊兩種。

（1）搭接冷壓焊

搭接冷壓焊時，將工件搭放好后，用鋼製壓頭加壓，當壓頭壓入必要深度后，焊接完成。搭接冷壓焊又分為搭接點焊和搭接縫焊。用柱狀壓頭形成焊點，稱為冷壓搭接點焊；用滾輪式壓頭形成焊縫，稱為冷壓搭接縫焊。搭接縫焊又分為滾壓焊、套壓焊和擠壓焊。搭接冷壓焊主要用於箔材和板材的連接。

（2）對接冷壓焊

對接冷壓焊時，將工件分別夾緊於左、右鉗口，並伸出一定長度，施加足夠的頂鍛壓力，使伸出部分產生徑向塑性變形，將被焊表面的雜質擠出，形成金屬飛邊，緊密接觸的純金屬形成焊縫，完成焊接過程。對接冷壓焊主要用於製造同種或異種金屬線材、棒材或管材的對接接頭。

冷壓焊設備主要是指冷壓焊鉗和冷壓焊機兩類。冷壓焊鉗主要用於對接冷壓焊，手工冷壓焊適於現場安裝使用，可焊接直徑西1.2～2.3mm的鋁導線，在焊接電纜廠應用非常廣泛。冷壓焊接主要有對焊和點焊兩種形式，其中冷壓對焊機應用較廣。冷壓對焊機由機架、機頭、送料機構和剪刀裝置等部分組成。在通信、電力電纜和小型變壓器廠，較大截面的焊件大多採用冷壓焊機連接。

冷壓焊模具的結構尺寸對焊接壓力的影響很大，這對冷壓焊機的設計者來說是至關重要的，但是對冷壓焊機的使用者來說，只要冷壓焊設備定型生產，其模具結構尺寸也就定型，可根據焊機的技術參數選取焊接壓力。

焊接時不需要添加焊絲、焊劑等焊接材料。由於焊接在室溫下進行，不需要加熱裝置，焊接成本低，結構簡單，可以節約大量電能，並節省由於焊接加熱需要的輔助時間。不使用焊劑，接頭不需要焊后清洗，不存在接頭使用中因焊劑引起的腐蝕問題。焊接參數由模具尺寸決定，不需要像電弧焊接那樣調節電流、電壓、焊接速度等多個參數，易於操作和實現自動化焊接。異種金屬無論它們互溶或不互溶，都可以進行冷壓焊。接頭上不存在焊接熱影響區，不會產生軟化區和脆性金屬中間相。因此，接頭的導電性、抗腐蝕性等性能優良。由於焊接過程產生變形硬化而使接頭強化，所以同種金屬焊接的接頭強度不低於母材的強度，而異種金屬接頭的強度不低於強度較低金屬的強度。結合面沒有明顯的擴散，是一種晶間結合，被連接的金屬特性不影響冷壓焊過程進行的方式。焊接質量穩定，不受電網電壓波動的影響。勞動和衛生條件好。

冷壓焊接局部變形量大，搭接接頭有壓坑。對某些異種金屬，如Cu和Al焊后形成的焊縫在高溫下會因擴散作用而產生脆性的化合物，使其塑性和導電性明顯下降，這類金屬組合的冷壓焊接頭只能在較低溫度下工作。由於受焊機噸位限制，冷壓焊工件的搭接板厚和對接的斷面不能過大。工件的硬度也受模具材質的限制而不能過高。