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。 紫铜与高温合金扩散焊接。加热用换热器
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。
二、扩散焊由于基体不过热或熔化,因此几乎可以在不破坏被焊材料性能的情况下,焊接
金属和非金属材料。特别适用焊接用一般焊接方法难以实现,或虽可焊接但性能和结构在焊接过程中容易受到严重破坏的材料。如弥散强化的高温合金,纤维强化的硼—铝复合材料等。
三、可焊接不同类型,甚至差别很大的材料。包括异种金属,金属与陶瓷等冶金上互不相溶的材料。四、真空扩散焊接可焊接结构复杂以及厚薄相差很大的工件。五、加热均匀,焊件不变形,不产生残余应力。使工件保持较高精度的几何尺寸和形状。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。
硬质合金与钢钎焊真空焊接。
所谓扩散焊是将两个待焊工件紧夹在一起,置于真空或保护气氛炉内加热,使两焊接表面微小的不平处产生微观塑性变形,而达到紧密接触,在随后的保温加热中,原子间相互扩散而形成冶金连接的焊接方法。真空扩散焊的应用
机械制造、拖拉机、工具、电子学、航空工业、仪表、造船、食品机械制造以及其他部门已应用这一新方法来制造电真空器件、工具、制动器、水力机械的部件、双金属的各种零件、甚至家用复合底锅(焊接后无需表面处理)等等。 创阔金属铜与镍的扩散焊。不锈钢筛网制品
高温合金,光刻机上直线电机的冷却扩散焊接技术。加热用换热器
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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