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、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,燃油过滤网,日益引起人们的重视,燃油过滤网。目前,扩散焊广泛应用于航空、航天,燃油过滤网、仪表及电子等**部门,并逐步扩展到机械、化工及汽车制造等领域。
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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。 夹具脱漆创阔金属的焊接强度高,焊接接头质量好。
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。
扩散焊的接头形式设计,扩散焊接头的形式比熔化焊类型多,可进行复杂形状的接合,如平板、圆管、中空、T形及蜂窝结构均可进行扩散焊。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,其表面准备包括:加工符合要求的表面粗糙度、平面度,去除表面的氧化物,消除表面的气、水或有机物膜层。表面机械加工,表面净化处理。中间层的选用,可采用箔、粉末、镀层、离子溅射和喷涂层等多种形式。厚度一般为几十微米,利于缩短均匀化扩散的时间。过厚的中间层焊后会以层状残留在界面区,影响接头的物理、化学和力学性能。中间层厚度在30~100μm时,以箔片的形式夹在待焊接表面间。 创阔金属电热丝,微穿孔板创阔金属制作扩散焊接。
焊接时间,
扩散焊接时间又称保温时间,是指被焊件在焊接温度下保持的时间。扩散焊所需的保温时间与温度、压力、中间扩散层厚度、接头成分及均匀化的要求密切相关,也受材料表面状态和中间层材料的影响。
环境气氛,
扩散焊一般在真空或保护气氛环境下进行。真空度、保护气体纯度、流量和压力等均会影响扩散焊接头质量。真空度越高,净化作用越强,焊接效果越好。但真空度过高会增加生产成本,常用的真空度为(1~20)X 10-3 Pa。
扩散焊中常用的保护气体是Ar气。对于有些材料也可以采用高纯度N2、H2或He气。纯H2气氛能降低氧化物形成趋势,并能在高温下使许多金属的表面氧化物层减薄。但使用这些气体时纯度必须很高以防止造成重新污染。H能与Zr、Ti、Nb(铌)和Ta(钽)形成不利的氢化物,应注意避免。
表面状态
焊件表面的平面度和粗糙度是影响扩散焊接头质量的重要因素。扩散焊时焊件表面应光滑平整,一般焊前先进行机械加工,然后去除加工表面的油、锈及表面氧化物。
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紫铜与不锈钢扩散焊。燃油过滤网
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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