对于真空焊件表面的制备与清理
待焊表面状态对扩散焊接过程和接头质量的影响很大,特别是固态扩散焊,必须在装焊前对焊件表面进行认真准备。
一,
表面机械加工,
待焊表面要求达到平整光滑,为了使焊接间隙**小,微观接触点尽可能多。一般要求表面粗糙度值应达到 Ra>2.5 μm。用精车、精刨(铣)、磨削、研磨、抛光等方法都可以加工
出所需的表面平面度和粗糙度。若是采用加入软中间层的扩散焊或过渡液相的扩散焊,则粗糙度值可适当放宽。
二,
表面净化处理,
表面净化处理目的是氧化膜、油和吸附物。去除表面氧化物多用化学腐蚀方法,腐蚀剂可参考金相腐蚀液的配方。腐蚀速度不能过大,以防止产生腐蚀坑。当腐蚀至露出金属光泽,就立即用水冲净和烘干。除油可用乙醇、三氯乙烯、**、洗涤剂等,也可采用在真空中加热的方法去除焊件表面的有机物、水、气体吸附层等。
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钎焊、扩散焊技术是一种古老工艺。我国有关钎焊的论述早期可见于汉代班固所撰《汉书》。中航工业制造所从上世纪60年代开始开展钎焊、扩散焊技术和**焊接设备研究,涉及的材料包括铝合金、铜合金、碳钢、不锈钢、高温合金、钛合金、陶瓷、硬质合金、金刚石等,是国内较早开展钎焊、扩散焊技术研究的单位之一。研究的钎焊、扩散焊 接技术和离心叶轮、发动机叶片、换热器、蜂窝结构、推力室、射流盘组件、舵机骨架组件、柱塞泵滑靴组件等产品广泛应用于航空航天及民用领域。
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扩散焊的分类及特点
按被焊材料的组合形式来分可分为无中间层扩散焊和加中间层扩散焊,按照焊接母材不同,也可分为同种材料扩散焊和异种材料焊接。
异种材料焊接在接头处会形成不同于机体的新相,新相的性能决定焊接接头的性能,因此研究元素在接头中的扩散规律并预测新相的生成极其重要。
一种利用材料的高延展性来加速界面接触过程,形成了超塑性成形扩散焊。由于超塑性材料所具备的超细晶粒,增加了界面区的晶界密度和晶界扩散的作用,增加了孔洞和界面消失的过程[1]。超塑性扩散焊可以是两边母材具有超塑性,也可以是添加超塑性中间层材料实现扩散连接。创阔金属在真空扩散的时候对扩散时间是指焊件在焊接温度下保持的时间。在该焊接时间内保证扩散过程全部完成,以达到所需的强度。扩散时间过短,则接头强度达不到稳定的、与母材相等的强度。但过高的高温高压持续时间,对接头质量不起任何进一步提高的作用,采用某种焊接参数时,焊接时间有数分钟即足够。焊接保护气体纯度、流量、压力或真空度、漏气率均会影响扩散焊接头质量。常用保护气体是氩气,对有些材料也可用高纯氮气、氢气或氦气。 高精度的流道真空焊接。
扩散焊时为了防止压头与焊件或焊件之间某些区域被扩散焊粘接在一起,需加阻焊剂。
1)熔点或软化点应高于焊接温度;
2)具有较好的高温化学稳定性,在高温下不与焊件、夹具或压头发生化学反应;
3)不释放有害气体污染附近的待焊接表面,不破坏保护气氛或真空度。
扩散焊工艺参数主要有温度、压力、时间、气氛环境,这些因素之间相互影响、相互制约,在选择焊接参数时应综合考虑。
(1)选择工艺参数的基本原则
(2)工艺参数对焊接质量的影响
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加中间层的扩散焊
它也被称为共晶反应扩散焊,是利用在某一温度下待焊异种金属之间会形成低熔点共晶的特点加速扩散焊过程的方法。在被焊材料之间加入一层金属或合金(称为中间层),这样就可以焊接很多难焊的或冶金上下不相容的异种材料,可以焊接熔点很高的同种材料。
超塑性成形扩散焊
它是一种将超塑性成形与扩散焊接组合起来的工艺,适用于具有超塑性的材料,如钛、铝及其铝合金等的焊接。在高温下具有超塑性的金属材料,可以在高温下用较低的压力实现成形和连接。 微孔冲孔网价格
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