真空扩散焊接选择工艺参数的基本原则
正确选择扩散焊参数是获得质量接头的重要保证。
材料的同素异构转变和显微,它们对扩散速率有很大的影响。
母材能产生超塑性时,扩散焊就容易进行。
增加扩散速率的另一个途径是合金化,确切地说是在中间层合金系中加入高扩散系数的元素。
根据工作空间所能达到的真空度或极限真空度,可以把扩散焊设备分为四类,即低真空(0.1Pa以上)、中真空(0. l Pa~10-3 Pa)、高真空(<10-5Pa)焊机和低压、高压保护气体扩散焊机。
根据焊件在真空中所处的情况,可分为焊件全部处在真空中的焊机和局部真空焊机。
燃料电池微通道板创阔金属制作。卧式换热器
真空扩散焊接可在真空或氢气等保护气氛环境下进行焊接,工艺参数主要包括扩散温度、扩散压力、保温时间、中间层的确定等。
扩散压力是扩散焊过程中一个基本工艺特征,为了使被焊材料的原子彼此扩散交换,必须使被焊表面紧密接触,因此就需要施加压力,它还起到破坏表面氧化膜和改善界面状态促进扩散的作用,同种材料焊接时,扩散压力能促进晶界转移。焊接时如果压力小于比较好压力值,在连接界面可能出现未焊合 。扩散压力应高于材料屈服强度。 微孔加工机床多流道冷却器的分层扩散焊接加工。
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。
扩散焊的应用
扩散焊适宜于焊接特殊材料或特殊结构,这类材料和结构在宇航、电子和核工业中应用很多,因而扩散焊在这些工业部门中的应用。宇航、核能等工程中很多零、部件是在极恶劣的环境下工作,如要求耐高温、耐辐射,其结构形状也比较特殊,如采用空心轻型蜂窝结构等,且它们之间的连接多是异种材料的组合。扩散焊成为制造这些零部件的优先选择。钛合金,
钛合金具有耐腐蚀、比强度高的特点,因而在飞机、导弹、卫星等飞行器的结构中被大量采用。
创阔金属换热器板片,流道片加工与扩散焊接整体。
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。
创阔金属铜与钼的扩散焊接。扩散焊
紫铜与高温合金扩散焊接。卧式换热器
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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