真空界面擴(kuò)散 (LID)焊接

在這種接合方法中，人們有目的地在接合界面放置一種輔助材料，目的是在接合操作期間它會熔化并產(chǎn)生液體（類似于傳統(tǒng)的釬焊），但應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，這兩者之間存在顯著差異過程。

具體來說，LID 鍵合中的起始界面通常非常薄——大約 3.81 微米（0.00015 英寸）厚。相比之下，典型的銅焊接頭通常至少有 38.1 微米（0.0015 英寸）厚。由于起始厚度很薄，在 LID 焊接期間，第二種（或“B”）材料幾乎完全擴(kuò)散到母材的晶格中也是正常的。液體向外流入表面凹凸不平處，有助于最大限度地減少可能由表面光潔度差或輕微缺陷（如毛刺）的零件引起的空隙。

在典型的釬焊接頭中（圖 1），微觀結(jié)構(gòu)通常顯示出定義的釬焊合金化學(xué)層，并且在每層的外界面處都有圓角。擴(kuò)散釬焊接頭和 LID 粘合接頭的最終強(qiáng)度通常會發(fā)生很大變化。這是由于被粘合的實(shí)際母體與母體金屬表面的相對量。此外，可以選擇添加的 LID 鍵合層以促進(jìn)與母體金屬形成共晶，從而使鍵合溫度可以降低到剛好高于所得系統(tǒng)的共晶（T鍵> T共晶或 T液相線）第二種材料）。
                                              

由此產(chǎn)生的擴(kuò)散速率比固態(tài)擴(kuò)散鍵合快三到五個數(shù)量級。因此，與固態(tài)或活化擴(kuò)散鍵合方法相比，LID 焊接可以更快且應(yīng)變能更低。LID 粘合用于具有較大內(nèi)部通道幾何形狀的大型部件——超過 3.175 毫米（0.125 英寸）。LID 粘合也用于擔(dān)心通道堵塞風(fēng)險或零件尺寸可能無法從差動膨脹工具或液壓系統(tǒng)/柱塞獲得足夠機(jī)械力以實(shí)現(xiàn)良好粘合的情況。

LID 焊接接頭可以非常薄，并與母材產(chǎn)生極好的擴(kuò)散界面。這種類型的粘合劑可以直接用于非常小的通道附近，例如 0.16 毫米 x 0.16 毫米（0.0625 英寸 x 0.0625 英寸），堵塞的風(fēng)險很小。例如，可以使用緩慢的升溫速率 –18?C/小時（30?F/小時）來控制實(shí)際產(chǎn)生的液體量。即使在高達(dá) 2,760 kPa (400 psi) 單位法向應(yīng)力和非常小的母材應(yīng)變（小于 0.1%）的壓力下，也只有一小部分合金發(fā)生位移。

瞬態(tài)液相（TLP 或 TLID）擴(kuò)散焊接

TLP 鍵合涉及的表面可能在質(zhì)量和化學(xué)上與薄層 LID 鍵合方法相似，但該過程防止液體實(shí)際形成任何顯著量（即，通過控制原位延遲釬焊合金的實(shí)際熔化）共晶形成）。結(jié)果，可以大大降低堵塞小通道的風(fēng)險，同時仍然允許成功粘合可能具有較差表面光潔度的零件。

如果最終溫度永遠(yuǎn)不會超過母體材料的初始熔點(diǎn)，則可以在第二種材料的固相線溫度以上一直持續(xù)到遠(yuǎn)高于界面系統(tǒng)液相線的溫度，緩慢的升溫/加熱速率。

概括

真空擴(kuò)散焊接近年來取得了長足的進(jìn)步，是設(shè)計工程師和熱處理人員需要更多了解的技術(shù)。過去的限制，如臟材料、不均勻的接觸表面和不良的設(shè)備設(shè)計（產(chǎn)生不均勻的壓力）已經(jīng)被克服，結(jié)果是一個值得考慮的穩(wěn)健過程。