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。
创阔金属扩散焊接技术作为一种比较成熟的技术,以其特有的优势已经多方面应用于航空、航天、核能以及其他技术领域。发展中的纤维增强复合材料,将依赖它作为重要连接手段,未来的空间站或太空实验室的真空环境,是发展和应用扩散焊接的重要场所。King和Owczarski用钛研究了扩散焊接的不同参数.并提出了两个固体表面聚结的推理.该项研究已经用在与美国国家航空和宇宙航行局的马歇尔空间飞行中心制备不同宇航构件有关的探索性工作中。俄罗斯在其液体火箭发动机上大量零组件之间的连接采用了扩散焊接技术,在其成熟型号PⅡ一120液体火箭发动机上的燃气发生器、推力室等复合组件中均采用了扩散焊接技术,其焊缝强度均能满足技术指标的要求。不锈钢筛网不锈钢筛网燃料电池微通道板创阔金属制作。
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。
真空扩散焊接选择工艺参数的基本原则
正确选择扩散焊参数是获得质量接头的重要保证。
材料的同素异构转变和显微,它们对扩散速率有很大的影响。
母材能产生超塑性时,扩散焊就容易进行。
增加扩散速率的另一个途径是合金化,确切地说是在中间层合金系中加入高扩散系数的元素。
根据工作空间所能达到的真空度或极限真空度,可以把扩散焊设备分为四类,即低真空(0.1Pa以上)、中真空(0. l Pa~10-3 Pa)、高真空(<10-5Pa)焊机和低压、高压保护气体扩散焊机。
根据焊件在真空中所处的情况,可分为焊件全部处在真空中的焊机和局部真空焊机。
铝合金,不锈钢,钛合金真空扩散焊接制作。
扩散焊是在金属不熔化的情况下,形成焊接接头,这就使两待焊表面接触距离达到1μm以内,这样原子间的引力才起作用并形成金属键,获得强度的接头。
影响焊缝成形和工艺性能的参数主要有:焊接温度、压力、时间和保护气体的种类。在其他参数固定时,采用较高压力能产生较好的接头。压力上限取决于焊件总体变形量的限度、设备吨位等。对于异种金属扩散焊,采用较大的压力对减少或防止扩散孔洞有作用。除热静压扩散焊外通常扩散焊压力在0.5~50MPa之间选择。
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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。
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