扩散焊(DFW)是将紧密接触的焊件置于真空或保护气氛中,并在一定温度和压力下保持一段时间,使接触界面之间的原子相互扩散而实现可靠连接的一种固相焊接方法。
扩散焊时,把两个或两个以上的焊件紧压在一起,置于真空或保护气氛中,加热至母材熔点以下某个温度,然后对其施加压力,使其表面的氧化膜破碎,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,界面原子之间的扩散,在若干微小区域出现界面间的结合。再经过一定时间的保温,这些区域进一步通过原子相互扩散不断扩大。当整个连接界面均形成金属键结合时,则完成了扩散焊接过程。 真空扩散焊接的特点。挤塑机过滤网作用
钎焊、扩散焊技术是一种古老工艺。我国有关钎焊的论述早期可见于汉代班固所撰《汉书》。中航工业制造所从上世纪60年代开始开展钎焊、扩散焊技术和**焊接设备研究,涉及的材料包括铝合金、铜合金、碳钢、不锈钢、高温合金、钛合金、陶瓷、硬质合金、金刚石等,是国内较早开展钎焊、扩散焊技术研究的单位之一。研究的钎焊、扩散焊 接技术和离心叶轮、发动机叶片、换热器、蜂窝结构、推力室、射流盘组件、舵机骨架组件、柱塞泵滑靴组件等产品广泛应用于航空航天及民用领域。
换热器产品特点创阔金属真空扩散焊技术成熟稳定。
简介扩散焊的原理、分类及特点,从扩散焊加热温度、压力及保温时间等工艺参数和中间层材料选择以及焊后质量检测方面进行了综述,并探讨了扩散焊应用的发展趋势,认为新材料或难焊材料及其构件的扩散焊工艺、中间层的研制和开发、工艺参数的优化、工艺标准和焊后检测验收标准的建立及完善、扩散焊的数值模拟和仿真等方面研究会成为今后研究重点。扩散焊也称扩散连接,是指在一定的温度和压力下使待焊表面相互接触,通过微观塑性变形或通过在待焊表面上产生液相而扩大待焊表面的物理接触,然后经过较长的时间的原子相互扩散来实现结合的一种焊接方法。
真空钎焊指在真空条件下,不施加钎剂而直接利用钎料的熔化、润湿以及铺展作用填充母材被连接表面间的间隙, 通过钎料与母材界面的冶金反应以及钎料的降温凝固过程获得焊接接头的一种焊接方法。
真空钎焊的特点:
1、其真空操作环境不至于出现产品的氧化、增碳、脱碳和污染变质等现象,接头清洁度好,强度高。
2、钎焊温度一般远低于基体熔点,且整体受热均匀,热应力小,变形**小,特别适宜精密产品的焊接;
3、可钎焊的金属种类多,特别适宜钎焊铝及铝合金,钛及钛合金,不锈钢,高温合金等,也适宜钛,锆,铌,钼,钨, 钽等同种异种金属焊接,以及复合材料,石墨,陶瓷,玻璃和金刚石等材料。
4、适宜复杂结构产品设计。解决了带有狭窄沟槽、极小过渡台、盲孔、密闭容器、复杂形状产品的设计制造。 铝合金与氧化铝陶瓷扩散焊。
腔体分层扩散焊
腔体分层扩散焊是一种针对复杂内部结构(比如复杂内腔结构)部件化整为零完成机械加工后再化零为整扩散连接成所需整体的制造工艺。其步骤是:首先,建立目标件的三维结构图形;然后,通过选取合适位置沿三维结构图形特定方向的逐层剖切,获得多层易于加工的较薄厚度的二维层状结构零件图;第三,通过各种精密加工或切割,按图制造加工出各层状结构零件;第四,将各层状零件按顺组合,并利用扩散焊接获得目标零件。 腔体分层扩散焊原则上可以制造任意复杂结构部件,且制造具有内部流道或者腔体等复杂内部结构的部件时具有无可替代的优势。
不锈钢掩膜板分层扩散焊。挤塑机过滤网作用
精密金属掩膜板的焊接。挤塑机过滤网作用
高温合金的焊接
各类高温合金如机械化型高温合金、含高A1、Ti的铸造高温合金等几乎都可以采用固相扩散焊接。
高温合金中含有Cr、Al等元素,表面氧化膜很稳定,难以去除,焊前必须严格加工和清理,甚至要求表面镀层后才能进行固相扩散焊。
异种金属材料的扩散焊接,钢与铝、钛、铜、钼的扩散焊 。
钢与铝及铝合金进行扩散焊的主要问题是焊接界面附近易形成Fe-Al金属间化合物,使接头强度下降。
可采用增加中间过渡层的方法获得牢固的接头。
一般可选用Cu和Ni。
合金元素Mg、Si及Cu对钢与铝扩散焊接头的强度影响很大。
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