扩散焊的基本原理:
将需要焊接的两焊件紧压在一起,然后置于真空或保护气氛,加热、加压,氧化膜破碎,表面微观凸起处发生塑性变形和高温蠕变而达到紧密接触,原子扩散,若干微小区域出现界面间的结合,保温,原子扩散扩大,整个连接界面均形成金属键结合,完成了扩散焊接过程,这就是基本过程,
扩散焊时,通过温度、压力、时间,上海换热器、保护气氛、真空条件等为实现金属间原子相互扩散与金属键结合创造了条件。
扩散焊前,通常对材料表面进行机械加工、研磨,上海换热器、抛光和清洗,但无论焊前如何加工处理,加工后的材料表面在微观上仍然是粗糙的,上海换热器,且表面还常常有氧化膜覆盖。
不锈钢与钼扩散焊 :
不锈钢(1Cr18Ni9Ti和1Cr13 )与钼扩散焊能获得质量稳定的接头。
可采用添加中间层,中间层材料一般为Ni或Cu。
陶瓷材料的扩散焊:
陶瓷材料扩散焊的主要优点是:焊接强度高,尺寸容易控制,适合于焊接异种材料;
不足之处是焊接温度高、时间长且须在真空下进行,成本高,试件尺寸和形状受到限制。
陶瓷材料扩散焊的方法有:①同种陶瓷材料直接焊接。②用另一种薄层材料焊接同种陶瓷材料。③异种陶瓷材料直接焊接。④用第三种薄层材料焊接异种陶瓷材料。
可焊材料多,扩散焊接时因基体不过热、不熔化,可以在不降低被焊材料性能的情况下焊接几乎所有的金属或非金属,特别适合于熔焊和其他方法难以焊接的材料,如活性金属、耐热合金、陶瓷和复合材料等。对于塑性差或熔点高的同种材料,以及不互溶或在熔焊时会产生脆
性金属间化合物的异种材料,扩散焊是一种可靠的焊接方法。扩散焊接头质量好,其显微和性能与母村接近或相同,焊缝无熔焊缺点,无过热和热影响区。焊接参数易于精确控制,在批量生产时接头质量和性能隐定。
因焊接时所加压力较小,工件多是整体加热,随炉冷却,故焊件整体塑性变形很小,焊后的工件一般不再进行机械加工。
因焊接所需压力不大,故大断面焊接所需设备的吨位不高,易于实现。
可以焊接结构复杂、接头不易接近以及厚薄相差较大的工件,能对组装件中许多接头同时实施焊接。
真空扩散焊接技术是一门边缘科学,涉及材料、扩散、相变、界面反应、接头应力应变等各种行为,工艺参数众多,虽然已进行了大量的试验研究,但却对各种材料的连接机理尚未有明确的认识,为此人们试图借助计算技术,对接头行为进行数值模拟,以便找到共同规律,对扩散连接过程及质量进行预测与实时控制对扩散连接接头行为的模拟,主要有3 个方面:
(1) 界面孔洞消失过程的机理模拟,即物理接触行为的模拟;
(2) 接头元素扩散与反应层形成的模拟;
(3) 接头变形及应力行为的模拟。
创阔金属制品承接各种焊接产品,以及技术研发探讨。 真空扩散焊接技术研发。
工艺参数对焊接质量的影响,创阔金属多年经验分析,并能很好掌控技术,一,焊接温度,焊接温度越高,扩散系数越大,金属的塑性变形能力越好,焊接表面达到紧密接触所需的压力越小,所获得的接头强度越高。但是,加热温度的提高要受到被焊材料的冶金和物理化学特性方面的限制,如再结晶、低熔共晶和金属间化合物的生成等,此外,提高加热温度还会造成母材软化,这些变化直接或间接地影响到扩散焊接过程及接头的质量。因此,当温度高于某一限定值后,再提高加热温度时,扩散焊接头质量不仅得不到提高,甚至反而有所下降。不同材料组合的焊接接头,应根据具体情况,通过实验来确定焊接温度。二,焊接压力,扩散焊接时施加压力的主要作用是促使焊件表面产生塑性变形并达到紧密接触状态,使界面区原子,加速扩散与界面孔洞的弥合及消失,防止扩散孔洞的产生。压力越大,温度越高,紧密接触的面积也越大,但不管压力多大,在扩散焊的阶段焊接表面无法达到100%的紧密接触状态,总有一小部分局部未接触的区域演变为界面孔洞。因此,在加压变形阶段,就要设法使绝大部分焊接表面达到紧密接触状态。 创阔金属腔体分层扩散焊。上海流道板加工
焊接变形小,适于结构-功能一体化精密产品制造。上海换热器
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,压力5MPa,真空度1.33×10-2~1.33×10-3Pa。
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。
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