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擴散焊-陶瓷

發(fā)布人:管理員 發(fā)布時間:2022-10-13


陶瓷具有較高的熔點,由于焊接比金屬難,陶瓷制品的成型生產都是通過燒結進行的,以這種方式,不能生產出產品較大或形狀復雜的制品。從這樣的情況下,對于陶瓷的不斷擴大的應用,如何牢固地連接陶瓷燒結體的外觀一直備受期待。

近年來,金屬是,或金屬和陶瓷和熱壓是有用的熱壓法或熱等靜壓(HIP)法作為牢固焊接的方法,并且正在研究將陶瓷的焊接應用于彼此。該HP方法,如圖7所示,將兩個板件1與沖頭2、石墨等耐熱材料2夾緊,可以類似地將沖頭2與耐熱材料套入模具3中,方法是將板狀構件1、1通過施加單軸壓緊一沖頭2同時被加熱到高溫。這樣的HP方法,當板狀構件1、1相對較小時,當可以在約1000千克力/平方厘米、直徑大于30厘米、壓制壓力降低到200?400kgf/cm2時降低到這樣的程度。另外,由于壓力僅在一個方向上,連接以外的板狀部件重疊的情況一直很困難。在圖7中,感應加熱線圈4是為了獲得高溫,它5、6分別是反射鏡和雙色溫度計。

另一方面,采用HIP法,一種利用氣體作為壓力介質的方法,如圖8所示,高壓氣缸7、高壓容器11安裝在高壓容器10的內部,由上蓋8和下蓋9組成,在加熱的同時,對壓力件12進行連接。HIP法用于壓縮氣體壓力,其上可以從各個方向加壓,因為壓力介質上料的氣體是由壓縮機等通過氣體入口13供應的,壓力原理是Pascal就可以的。因此,每天使用的高壓也為2000kgf/cm2。在圖8中,14是隔熱層。

 因此,與HP法相比,HIP法可以有利地在高壓下進行粘結,可以各向同性增壓氣體作為壓力介質從進入待連接表面,不僅不能充分加壓,有時還會污染接頭表面。因此,當通過HIP方法進行擴散焊接時,要保護粘接表面免受氣體的影響,保持粘接表面清潔非常重要。

作為通過HIP方法對粘接表面進行擴散粘結以使其不被滲透的方法,如圖9所示(MCIC-報告MCIC-77-34,MCIC中心,俄亥俄州哥倫布市,1977),該部件16容器由總氣密材料制成,即真空封裝在膠囊17中的方法,如圖10所示(JP 54-35151公開), 將部件19的連接面20的外圍部分焊接到,有已知的氣體密封方法。在圖10中,21是焊縫。

在通過HIP處理實現(xiàn)陶瓷部件的擴散焊接時,可以想象應用密封方法,并通過焊接將表面粘連,如圖10所示,使用如圖10所示的膠囊。然而,在圖9所示的方法中,需要每次結合制備膠囊17,但由于膠囊17的制造復雜,該方法不適合工業(yè)化生產,經濟性強。

本文針對這一情況進行了深入研究,通過使用YAG激光束,發(fā)現(xiàn)可以在不引起陶瓷燒結體裂紋的應力的情況下進行焊接,使陶瓷燒結體相互連接,從而可以進行固相擴散鍵合。

用于解決問題的裝置] 具體地,本文的陶瓷燒結體的焊接方法中,將多個陶瓷燒結體進行固相擴散焊接的方法,所述陶瓷燒結體的外圍部分通過YAG激光束焊接,經過氣體密封后,將陶瓷燒結體的固相擴散焊接到熱等靜壓工藝中。

[作用]陶瓷燒結體接合面的外圍部分通過YAG激光焊接進行連接。焊接陶瓷燒結體時,如電弧焊,對于粗晶粒焊接部分在陶瓷燒結體中通過高溫熔化,但陶瓷燒結體容易開裂,YAG激光是激光束,它能增加能量密度,大大變薄。這將通過使用局部加熱陶瓷燒結體的粘合表面的外圍來焊接。

 氣體密封后的接縫表面通過焊接從周圍空氣焊接在接縫表面的外圍,其被陶瓷燒結體用熱等靜壓法處理,擴散焊接陶瓷燒結體。
                                          JP_H0597530_A_副本.png


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