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。
钢与铜及铜合金扩散焊接。筛网钢丝
真空扩散焊接技术是为了适应原子能,航空,航天及电子工业等前列科学技术领域的需要而迅速发展起来的一种特种焊接工艺方法。它是在一定的真空度条件下,将两个平整光洁的焊接表面加热到一定的温度,在不加任何焊料或中间金属的情况下,在温度和压力的同时作用下,发生微观塑性流变后相互紧密接触,利用焊件接触表面的电子,原子或分子互相扩散转移,并且形成离子键,金属键或者共价键,经一段时间保温,使焊接区的成分,均匀化,达到完全的冶金连接过程。由此可见,扩散焊接主要是依靠焊接表面发生微观塑性流变后,达到紧密接触,使原子相互大量扩散而实现焊接的。它能够完成用其他焊接方法难以实现的焊接工作,并且还可以实现互不溶解,高熔点金属以及非金属等异种材料之间的焊接。 挤塑机过滤网作用高温合金,光刻机上直线电机的冷却扩散焊接技术。
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。
扩散焊是以“物理纯”表面的主要特性之一为根据,该种表面由于开裂的原子键而具有“结合”能力。采用真空和其他净化表面的方法之后,就有可能利用上述原子结合力,来连接两个和两个以上的表面,随后表面上产生的扩散过程提高了这一连接的强度。扩散焊接要求有一足够的挤压力,以便使焊接表面之间的距离缩短到原子之间力的相互作用半径。连接某一材料所需的压力应足以消除工件表面微观的不平度。在真空中,高于再结晶温度时只施加不大的压力,就足以使相接触的焊件接合如果连接区域扩散开,并具有体积特性时,则就获得了连接的可靠性和强度。真空扩散焊时真空度只达到5×10-4乇,被焊零件周围气氛的比较低纯度为%时已能获得良好的结果。 微流道冷却器的分层扩散焊接加工。
扩散焊的特点及分类: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。
扩散焊接工艺的不可替代性。光纤镀膜夹具
高精度不锈钢滤网网孔焊接。筛网钢丝
专业扩散焊接是压焊的一种,它是指在相互接触的表面,在高温压力的作用下,被连接表面相互靠近,局部发生塑性变形,经特殊时间后结合层原子间相互扩散而形成整体的可靠连接的过程。专业扩散焊接过程大致可分为3 个阶段,1 阶段为物理接触阶段,被连接表面在压力和温度作用下,总有一些点先达到塑性变形,在持续压力的作用下,接触面积逐渐扩大达到整个面的可靠接触;第2 阶段是接触界面原子间的相互扩散,形成牢固的结合层;第3 阶段是在接触部分形成的结合层,逐渐向体积方向发展,形成可靠连接接头。筛网钢丝
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