扩散焊(Diffusion Welding,DFW)----是将紧密接触的焊件置于真空或保护气氛中,并在一定温度和压力下保持一段时间,使接触界面间的原子相互扩散而实现可靠连接的一种固相焊接方法。
扩散焊特别适合异种金属材料、耐热合金和陶瓷、金属间化合物,上海过滤网片、复合材料等新材料的接合,尤其是对于熔焊方法难以焊接的材料,扩散焊具有明显的优势,日益引起人们的重视。目前,扩散焊广泛应用于航空、航天、仪表及电子等**部门,上海过滤网片,上海过滤网片,并逐步扩展到机械、化工及汽车制造等领域。
多流道冷却器的分层扩散焊接加工。上海过滤网片
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。上海加工微孔创阔金属微穿孔板加工扩散焊接。
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。真空扩散焊接有几个阶段。首先一阶段为初始物理接触阶段,表面不平整,只有部分接触点接触,如图1a所示。
第二阶段为塑性变形阶段,在外加压力的作用下,通过屈服和蠕变机理是使表面发生塑性变形,而且表面的接触面积逐渐增大,**终达到整个界面的可靠接触,界面未达到紧密接触区域形成界面空洞。
第三阶段为元素扩散与反应阶段,接触面的原子间相互扩散,形成紧密结合,由于变形引起晶格畸变、位错、空位等缺点,使界面能量很好增加,原子处于高度状态,有利于扩散。
第四阶段为体扩散阶段,微孔逐渐消失,构成分逐渐均匀化,达到晶粒穿过晶界界面生长,原始界面消失。 不锈钢与钼扩散焊 接技术。
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。
创阔金属的镍合金的扩散焊 。上海过滤网片
扩散焊的优点:
可以焊接大断面的接头;
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。
根据被焊材料的组合方式和加压方式的不同,扩散焊可以分成:同种材料扩散焊、异种材料扩散焊、加中间层的扩散焊、过渡液相扩散焊、超塑性成形扩散焊、热等静压扩散焊 等。
扩散焊应用领域:
适宜于焊接特殊材料或特殊结构,这样的材料和结构在宇航、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很多方面。
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