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。
微流道冷却器的分层扩散焊接加工。40目筛网
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。 10目筛网精密金属掩膜板的焊接。
创阔金属针对室温拉伸试验,从试验结果可以看出,扩散焊样件拉伸试验的抗拉强度,超过母材抗拉强度
比较低标准490 MPa,断后伸长率均超过母材比较低标准40%,完全符合GB 24511-2009对于母材的规定,可认定其室温拉伸力学性能达到了母材的合格水平。弯曲试验 ,经过试验可以看出在未使用放大仪器观测的情况下,表面均无可见裂纹,因此可以得出扩散焊技术材料承受弯曲塑性变形能力合格。夏比摆锤冲击试验 ,共完成3组试验。根据NB/T 47014-2011《承压设备焊接工艺评定》中关于奥氏体不锈钢焊缝的冲击功比较低值的规定:冲击试验3个标准试样冲击功KU2的平均值应≥31J,至多允许有一个试样的冲击吸收功低于规定值,但不得低于规定值的70%。冲击试验3个标准试样冲击功KU2的平均值37.67≥31J,因此判定扩散焊试样的抗冲击性能合格。
扩散焊的基本原理:
将需要焊接的两焊件紧压在一起,然后置于真空或保护气氛,加热、加压,氧化膜破碎,表面微观凸起处发生塑性变形和高温蠕变而达到紧密接触,原子扩散,若干微小区域出现界面间的结合,保温,原子扩散扩大,整个连接界面均形成金属键结合,完成了扩散焊接过程,这就是基本过程,
扩散焊时,通过温度、压力、时间、保护气氛、真空条件等为实现金属间原子相互扩散与金属键结合创造了条件。
扩散焊前,通常对材料表面进行机械加工、研磨、抛光和清洗,但无论焊前如何加工处理,加工后的材料表面在微观上仍然是粗糙的,且表面还常常有氧化膜覆盖。
扩散焊的分类及特点
按被焊材料的组合形式来分可分为无中间层扩散焊和加中间层扩散焊,按照焊接母材不同,也可分为同种材料扩散焊和异种材料焊接。
异种材料焊接在接头处会形成不同于机体的新相,新相的性能决定焊接接头的性能,因此研究元素在接头中的扩散规律并预测新相的生成极其重要。 异种金属特种焊接方法之扩散焊接。40目筛网
一种利用材料的高延展性来加速界面接触过程,形成了超塑性成形扩散焊。由于超塑性材料所具备的超细晶粒,增加了界面区的晶界密度和晶界扩散的作用,增加了孔洞和界面消失的过程[1]。超塑性扩散焊可以是两边母材具有超塑性,也可以是添加超塑性中间层材料实现扩散连接。创阔金属铜与镍的扩散焊。40目筛网
真空 扩散焊是将两个待焊工件紧压在一起,并置于真空或保护气氛炉内加热,使两焊接表面微小的不平处产生微观塑性变形,达到紧密接触,在随后的加热保温中,原子间相互扩散而成冶金连接的焊接方法,通常这类扩散焊称之为固相扩散。它的特点是待焊表面质量要求高,焊接时间较长,接头质量不稳定。
随着扩散焊工艺的发展,出现了瞬间液相扩散焊,它可降低待焊表面制备的质量要求,减少焊接时间,提高接头质量的稳定性。它常在待焊的表面间加一层有利于扩散的中间材料,该材料在加热保温中熔化,并形成少量的液相,这些液相金属可填充缝隙,也使液相中的某些元素向母材扩散,形成冶金连接。 40目筛网
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