真空擴散焊的原理過程
Publisher: Administrator Date:2022-08-10
一種固態(tài)焊接工藝,隨著時間的推移,使用熱和壓力將兩個表面粘合在一起,通常在真空或惰性氣體下進行以避免污染。用于傳統(tǒng)熔焊難以焊接的金屬。不需要填充金屬,因為來自每個表面的原子相互擴散焊接。
原理過程:
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組件不會發(fā)生宏觀變形,并且該過程依賴于原子的原子運動來去除空隙,而不是像壓力焊接那樣的總體塑性變形。
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過程依賴于壓力、溫度和時間的組合。
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壓力低于壓力焊接,但必須足夠高以確保粗糙尖端的微塑性變形,以產(chǎn)生足夠大的區(qū)域以發(fā)生擴散。壓力隨材料、溫度和時間而變化。
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溫度取決于材料、表面光潔度和清潔度、壓力和時間。
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粘合時間取決于壓力、溫度、材料、表面光潔度和清潔度,但過程緩慢,可能需要長達 10 小時才能獲得足夠的粘合強度。
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待粘合的表面應(yīng)進行清潔和脫脂,最好不含氧化物,氧化物可能會阻礙擴散。
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粘合通常在真空或惰性氣體下進行,因為長時間的粘合和高溫會導(dǎo)致表面污染。
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如果擴散結(jié)合溫度與超塑性成形溫度一致,則可以將這兩個過程結(jié)合起來。這稱為成形粘合或超塑性成形粘合 。一次操作即可成型和焊接大面積, 不需要粘合的區(qū)域使用絲網(wǎng)印刷工藝涂上“停止”化合物。
材料:
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材料必須具有干凈、無氧化物的表面,或者在粘合過程中氧化物會擴散到金屬中而不影響母材金屬和粘合強度,例如氧化鈦。
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盡管任何具有清潔、“平坦”表面的材料都能夠進行真空擴散焊接,但該工藝主要應(yīng)用于那些難以通過傳統(tǒng)方法焊接的相似和不同材料組合。
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如果不同材料的擴散速率相似,并且沒有金屬間化合物和柯肯德爾孔隙率結(jié)果,則可以結(jié)合不同的材料。
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結(jié)合強度可以與母金屬中的 UTS 一樣高。
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最常用于擴散接合 的材料是鈦和鈦合金飛機材料,以下材料和材料組合已成功擴散焊接。
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鎳基合金
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金屬基復(fù)合材料,例如 Al-B 和 Ti-B
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鋼材
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銅
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鋁/不銹鋼
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鋁合金/鋼
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陶瓷/金屬,例如 Al 2 O 3 /Mo
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鎳合金/銅/不銹鋼