导言

高分子扩散焊机焊接大尺寸多层铜箔软连接，广泛用于新能源储能、动力电池、高压电气设备领域。通过在铜箔上下双面覆镍后进行扩散焊，可以提升抗氧化、防腐蚀和耐焊接能力，让产品导电更稳定，适配后续装配使用。

铜和镍属于异种金属，材质特性差距大，加上工件板面宽大，生产中容易出现镍层起皮、起泡、分层空鼓、镍面发黑、边角虚焊、板面塌陷、端头脆裂等不良。

一、大尺寸覆镍扩散焊核心工艺难点

1.异种金属扩散难度大：镍材质硬度高、膨胀系数小，铜材软化伸缩量大，高温焊接内外应力不均，冷却后容易起皮、翘边、分层脱落。

2.大面积排气困难：大板面贴合缝隙多，层间空气、杂质难以完全排出，焊接后容易形成连片空鼓、虚焊区域。

3.镍层耐热容错率低：温度偏高会造成镍层氧化发黑、材质硬化变脆；温度偏低则铜镍扩散不充分，结合力差、容易剥离。

4.全域受力受热不均：大板面模具轻微不平整、压力偏差，就会出现中间压塌、边角虚焊、局部起皮等问题。

二、焊前表面处理与叠料要点

1.清洁除氧：铜箔和镍带贴合面需脱脂除尘、去除氧化层，保证纯金属贴合。油污、粉尘、指纹在高温下会汽化形成气孔夹层，造成分层起皮、镍面发黑。

2.对齐叠料：多层铜箔与上下镍带四边对齐、居中贴合，杜绝错位偏移。错位区域受力不均、扩散不完整，成品容易开裂、翘边。

3.提前整平压实：裁切后的材料存在轻微翘曲，焊前需整平预压，消除局部悬空和微间隙，避免高温焊接放大成批量不良。

三、焊接温压时序核心管控要点

1.压力管控：压力过大会压塌铜箔、拉裂镍层、让端头硬化变脆，产品失去柔性、弯折易断；压力过小无法压实间隙，扩散不充分、边角虚焊、结合力不足。

2.温度管控：温度过高会让镍层发黑氧化、晶粒硬化，端头变脆开裂；温度过低铜镍扩散不足，结合松散、阻值不稳、容易发热。

3.时序管控：延长预压时间，排净层间空气、压实细微间隙，从根源解决空鼓、分层问题。

四、模具工装使用注意要点

1.模具保持平整洁净

2.定期校准模具平行度

3.规范工装定位

五、不良成因与改善对策

1.镍层起皮、局部剥离

对策：强化焊前清洁、延长预压排气、严格带压缓冷、降低焊接峰值压力。

2.镍面发黑、氧化严重

对策：下调恒温温度、缩短冗余保温、清洁打磨模具板面。

3.板面空鼓、连片虚焊

对策：整平叠料、延长预压时间、校准模具平行度。

4.板面压塌、厚薄不均

对策：改用低压梯度稳压工艺，柔性压实不挤压母材。

5.端头硬化、弯折开裂

对策：严控温度压力、缩短高温停留时间。

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