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扩散焊知识篇

发布人:管理员 发布时间:2022-06-29

按自由变形方案焊接时,工艺的主要参数是坯料加热温度T,0℃;压缩压力p,MPa;焊接时间t,min;真空室中的压力为 pc。帕; 在另一种介质中进行该过程的情况下,该介质的特性来自氧化还原反应过程的位置(介质的类型和化学成分、露点、氧分压)。此外,该工艺的重要参数包括焊接表面的准备:表面清洁度、粗糙度和波纹度。

主要参数有:温度T、载荷的增长率P、变形率k、变形时间t(或累积变形程度)、松弛模式下的保持时间t rs 。在这种情况下,变形阻力 P 是相关参数。在整个焊接周期中直接记录其值。这两个参数都可以用来控制和控制连接的质量。

扩散焊接可以在真空、中性和还原性气体、液体介质中进行。真空为保护加热的金属和清洁焊接表面免受污染创造了最佳条件。然而,在某些情况下,材料特性可能会对真空的使用施加某些限制或使其完全不可能。在大多数情况下,扩散焊接过程是在真空室中的压力 pk = 10 -2 ... 10 -3 Pa 下进行的。当需要确保较高的尺寸精度时,使用更高的真空是合理的。由于温度、压力和时间的相应降低,产品(工件的残余变形减少)。因此,难熔金属可以在低于再结晶阈值的温度下进行焊接,从而避免材料脆化。

扩散焊接过程受腔内残余气体的部分成分的显着影响。与还原气体(CO、H 2)相比,真空油蒸气进入工作区导致氧化气体(CO2、H 3 O)的分压增加。特殊措施(氮气捕集器、使用无油泵送装置)改善了进行扩散焊接的条件,尤其是在低温下。

广泛用作保护介质的是惰性气体(氩气、氦气)和活性气体(氢气,较少使用二氧化碳)。保护气体的成分主要根据焊接条件下金属气体系统的化学活性来选择。
                                            真空扩散焊2.png
在一般情况下制备毛坯可以包括机加工、清除污染物和沉积亚层。机加工提供: 焊接工件的初始配合可能更密集;从污染层表面去除;提高成品的尺寸精度;随着表面微观几何形状的改进,降低焊接温度、压力和时间的可能性。

随着工艺纯度的提高,有利于第二阶段工艺的发展。

可以使用溶剂(丙酮、酒精、四氯化碳等),通过加热并保持在真空室中来清除表面的污染(脂肪、油、抛光膏的痕迹)。在某些情况下,使用氢气介质中的退火毛坯。当在酸 H 2 SO 4、MCI 溶液中处理,然后洗涤和干燥时,获得了积极的结果。当焊接陶瓷产品时,在机加工后,对坯料进行退火以“修复”表面缺陷。为此,在氢氟酸中对玻璃进行蚀刻。

选择温度、压力和时间没有严格的建议。通过在一定范围内改变这些参数中的每一个的值并适当校正其他参数,可以获得高质量的连接。在选择它们的值时,必须考虑到被焊接材料的特性和对产品的要求;由于晶粒长大、加热温度的限制和产品变形等原因可能导致软化。

对于高温合金,焊接温度通常设置在 (0.5 ... 0.8) Tm 范围内 - 稍高一些。异种材料组合时,按最易熔的熔点进行计算。在共晶的情况下,选择焊接温度低于其熔点。

加热和冷却速率取决于热源,并且在大多数情况下它们不受调节。当焊接不同材料的组合时,其线膨胀热系数相差超过 2 10 -6 deg -1,冷却速度应降低到 10 ... 15 0 С / min。

焊接黑色金属零件时建议在≤120°C温度下进行腔室减压,对于有色金属和活性金属在60°C时进行。

保持时间取决于 T 和 p、允许的残余变形、接触表面处理的纯度和材料的变形能力,可以从几秒到几小时不等(更常见的是 5 ... 10 分钟)。


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