发布人:管理员 发布时间:2022-08-01
真空扩散焊接是一种固态焊接工艺,在该工艺中,将压力施加到两个具有仔细清洁表面的工件上,并在低于金属熔点的高温下进行。材料的键合是其界面原子相互扩散的结果。
为了保持粘合表面免受氧化物和其他空气污染物的影响,该过程通常在真空中进行。
扩散焊接中工件不会发生明显变形。
扩散焊接通常被称为固态焊接。
扩散焊能够粘合其他焊接工艺难以焊接的异种金属:
钢到钨;
钢到铌;
不锈钢到钛;
金到铜合金等。
扩散焊接用于航空航天和火箭工业、电子、核应用、制造复合材料。
扩散焊的优点:
可以焊接不同的材料(金属、陶瓷、石墨、玻璃);
获得高质量的焊缝(无气孔、夹杂物、化学偏析、变形)。
工件厚度无限制。
在其最简单的形式中,扩散键合涉及将预加工的部件在高温下保持在负载下,通常在保护气氛或真空中。使用的载荷通常低于会导致母材宏观变形的载荷,并且使用的温度为 0.5-0.8Tm(其中 Tm = 以 K 计的熔点)。温度下的时间可以从 1 到 60+ 分钟不等,但这取决于被粘合的材料、所需的接头性能和剩余的粘合参数。尽管大多数键合操作是在真空或惰性气体气氛中进行的,但某些键合可以在空气中产生。
对粘合顺序的检查强调了原始表面光洁度的重要性。为了形成键合,两个干净平坦的表面必须进行原子接触,在键合过程中从键合面上去除微凹凸和表面层污染物。已经开发了各种模型来提供对形成键的机制的理解。首先,他们认为施加的载荷会导致表面凹凸不平的塑性变形,从而减少界面空隙。然后通过扩散控制机制(包括晶界扩散和幂律蠕变)继续发展键。
1.扩散键合的机理
1 初始“点”接触,显示残留的氧化物污染层
2 屈服和蠕变,导致空隙减少和污染物层变薄
3 最终屈服和蠕变,一些空隙保留在非常薄的污染层中
4 持续的空位扩散,消除氧化层,留下很少的小空隙
5 粘合完成。