钢与钛的扩散焊接:
采用扩散焊方法焊接钢与钛及钛合金时,应添加中间层或复合填充材料。
中间层材料一般是V、Nb、Ta、Mo、Cu等,复合填充材料有:V+Cu、Cu+Ni、V+Cu+Ni以及Ta和青铜等。
钢与铜及铜合金扩散焊接:
钢与铜及铜合金扩散焊时,加热温度750℃、保温时间20~30min的条件下实施扩散焊,通过金相分析可观察到扩散焊接头中有共晶体。
钢与铜扩散焊的焊接参数为:加热温度900℃,保温时间20min,上海过滤网片,上海过滤网片,压力5MPa,真空度1.33×10-2~1,上海过滤网片.33×10-3Pa。
为了提高钢与铜及铜合金扩散焊接头的强度,可采用Ni作中间过渡层。
真空扩散焊接有几个阶段。首先一阶段为初始物理接触阶段,表面不平整,只有部分接触点接触,如图1a所示。
第二阶段为塑性变形阶段,在外加压力的作用下,通过屈服和蠕变机理是使表面发生塑性变形,而且表面的接触面积逐渐增大,**终达到整个界面的可靠接触,界面未达到紧密接触区域形成界面空洞。
第三阶段为元素扩散与反应阶段,接触面的原子间相互扩散,形成紧密结合,由于变形引起晶格畸变、位错、空位等缺点,使界面能量很好增加,原子处于高度状态,有利于扩散。
第四阶段为体扩散阶段,微孔逐渐消失,构成分逐渐均匀化,达到晶粒穿过晶界界面生长,原始界面消失。 上海过滤网片燃料电池微通道板创阔金属制作。
钛合金的扩散焊创阔金属在制作钛合金采用扩散焊,接头性能优于常规熔焊。钛合金在扩散焊时无需对焊件表面进行特殊的准备和控制。钛合金能吸收大量的O2、H2和N2等气体,故不宜在H2和N2气氛中进行扩散焊,应在真空状态或氩气保护下进行。钛合金应用**普遍的焊接方法是超塑成形扩散焊接(SPF/DB),所选择的温度与通常扩散焊接所用的温度基本相同,但须注意压力与时间要匹配选择。钛合金常用焊接参数为:加热温度在1123~1273K范围内选取,保温时间在1~4h范围内选取,压力在2~5MPa范围内选取,真空度×10-3Pa以上或在氩气保护下焊接。对于大面积钛合金扩散焊,可采用加中间层进行扩散钎焊,中间层主要采用Ag基钎料、Ag-Cu钎料、Ti基钎料。由于Cu基钎料和Ni基钎料容易和Ti发生反应,形成金属间化合物,一般不作为中间层或钎料使用。
扩散焊是在金属不熔化的情况下,形成焊接接头,这就使两待焊表面接触距离达到1μm以内,这样原子间的引力才起作用并形成金属键,获得强度的接头。
影响焊缝成形和工艺性能的参数主要有:焊接温度、压力、时间和保护气体的种类。在其他参数固定时,采用较高压力能产生较好的接头。压力上限取决于焊件总体变形量的限度、设备吨位等。对于异种金属扩散焊,采用较大的压力对减少或防止扩散孔洞有作用。除热静压扩散焊外通常扩散焊压力在0.5~50MPa之间选择。
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高温合金的焊接
各类高温合金如机械化型高温合金、含高A1、Ti的铸造高温合金等几乎都可以采用固相扩散焊接。
高温合金中含有Cr、Al等元素,表面氧化膜很稳定,难以去除,焊前必须严格加工和清理,甚至要求表面镀层后才能进行固相扩散焊。
异种金属材料的扩散焊接,钢与铝、钛、铜、钼的扩散焊 。
钢与铝及铝合金进行扩散焊的主要问题是焊接界面附近易形成Fe-Al金属间化合物,使接头强度下降。
可采用增加中间过渡层的方法获得牢固的接头。
一般可选用Cu和Ni。
合金元素Mg、Si及Cu对钢与铝扩散焊接头的强度影响很大。
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创阔金属的扩散焊节在导电装置和元件的加工制造、电真空器件制造、机械制造工业以及航空航天等方面都有着的应用。尤其在航空航天方面,航空工业是扩散焊**重要的应用领域。据报道,[2]美国在近十年间,用扩散焊接和超塑性成形扩散焊接组合工艺制造了大量B-1轰炸机的性合金组件,包括重要的翼板、平衡器支座、舱壁、具梁等66种之多,同时还焊接了航天飞机主发动机推进器结构,它由25个扩散焊接零件组成。用这种方法制造飞行器组件可有效地减轻结构重量、节约贵重材料,从而降低生产成本。国外扩散焊技术相对成熟,而国内扩散焊接则起步不久。上海过滤网片
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