真空擴散焊-真空多孔鎳縮合物的應(yīng)用
發(fā)布人:管理員 發(fā)布時間:2022-09-09
發(fā)奕林研究了通過氣相真空沉積 (EB PVD) 制備的多孔鎳中間層通過擴散焊接形成永久接頭的特性。結(jié)果表明,真空多孔鎳縮合物的應(yīng)用有助于降低擴散焊接的溫度-力參數(shù)(焊接溫度為 800 °C + 振幅為 20 MPa 的循環(huán)載荷)。中間層對焊接接頭產(chǎn)生條件的這種影響與多孔鎳的超塑性行為及其非平衡結(jié)構(gòu)(晶粒尺寸小和存在空位型缺陷)有關(guān)。已經(jīng)確定,在中間層中觀察到孔隙愈合,并且在擴散焊接期間中間層和不銹鋼之間的擴散過程被激活。這導(dǎo)致接頭的無缺陷區(qū)形成,鎳基與鐵和鉻合金化,其強度特性僅與賤金屬略有不同。 與被焊接材料相比,具有低屈服點的延展性(“軟”)夾層的應(yīng)用有助于降低溫度和壓力,通過
真空擴散焊接方法生產(chǎn)永久接頭所需的壓力 。
通常使用的夾層材料是金屬,如金、銀、鎳、銅和鋁,以箔、粉末、涂層的形式施加在通過電鍍或真空沉積連接的表面上。 “軟”中間層在硬質(zhì)材料焊接中的應(yīng)用歸因于在工藝的相對較低的溫度力參數(shù)下實現(xiàn)擴散焊接的條件有利于建立被焊接表面的物理接觸和擴散過程的激活。他們。夾層的這種影響與以下事實有關(guān):與被焊接的材料相比,它們具有更高的延展性,導(dǎo)致在較低載荷下的塑性變形,導(dǎo)致被連接表面的微粗糙度填充,由于接觸相互作用而促進它們的塑性變形與中間層。夾層中的應(yīng)力分布是不均勻的。在焊接接頭中心部分應(yīng)力主要由法向分量決定,離接頭中心越遠,切向分量越大。在切向應(yīng)力分量的影響下,夾層的塑性流動為在工藝的最低溫度-力參數(shù)下產(chǎn)生永久接頭創(chuàng)造了必要的條件,主要是在接觸表面周邊。在降低層間材料屈服點的情況下,實現(xiàn)了在整個焊接表面上產(chǎn)生接頭的條件的均等化。
據(jù)信,在被焊接的整個表面上形成完全物理接觸需要中間層的塑性變形不少于其初始厚度的 5-10%。夾層材料的塑性流動可以在一定的溫度力參數(shù)下得到加強,例如,通過應(yīng)用“穿孔”箔、金屬網(wǎng)等作為夾層。在擴散焊接過程中通過中間層產(chǎn)生焊接接頭也可以通過晶粒細化來促進,因為隨著晶界密度的增加,擴散過程大大加快,因為沿晶界的擴散系數(shù)比通過晶粒體的擴散系數(shù)高幾個數(shù)量級。在通過還原鎳、銅和鈷甲酸鹽產(chǎn)生的超分散粉末中間層的情況下,多孔高分散材料作為中間層的應(yīng)用效果如 。請注意,中間層的應(yīng)用通常伴隨著接頭區(qū)域的成分變化,這可能對物品的腐蝕和物理性能產(chǎn)生負面影響。為了消除這種影響,研究人員試圖最小化夾層厚度。另一方面,事實證明這種可能性是有限的。這是因為層間屈服點隨著其厚度的減小而急劇上升。為了降低薄箔(10-20 μm)的屈服點,應(yīng)該將它們加熱到夾層材料變得超延展的溫度,這會導(dǎo)致焊接溫度升高??紤]到結(jié)構(gòu)超塑性與材料通過晶粒滑移的塑性變形機制的作用有關(guān),促進這種變形機制實現(xiàn)的因素,將導(dǎo)致材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌苄誀顟B(tài)的溫度降低。這些因素主要包括晶粒細化和孔隙的存在。最后焊接出來的產(chǎn)品質(zhì)量非常穩(wěn)定。