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铍片真空扩散焊的原理

发布人:管理员 发布时间:2022-09-12

为了在铍片之间产生扩散焊接,其具有比以前获得的更大的抗拉强度,在待焊接在一起的铍表面之间放置一定量的镍。在经受在扩散结合操作期间存在的压力和温度时,镍和与其相邻的铍部分变得有些塑性并一起流动以实现镍扩散到铍中。这种扩散进而在镍和铍的界面上提供合金化或晶粒聚结,从而实现铍片之间所需的扩散焊接。

优选地,通过用镍涂层或层覆盖要参与焊接的铍片的至少一个表面,将镍置于铍片之间。这种涂层优选通过实施合适的电镀程序来提供,该程序能够在每个铍片上沉积具有约2.5微英寸的均匀厚度的镍涂层或板。或者,如果需要,待连接在一起的两个铍表面中的一个可以设置有约5微英寸厚的涂层,而另一个铍片的表面保持其“研磨”状态,即不含镍。已发现镍涂层的这种厚度是关键的,因为每个铍片上的涂层厚度大于或小于约 2.5 微英寸,或者换句话说,在被接合的铍片的一个或两个表面上的总厚度约为5微英寸时,接头的抗拉强度降低。例如,一个或两个铍片上的镍层总厚度约为 2 微英寸,接头的抗拉强度比 5 微英寸镍获得的抗拉强度低约 25%。对于总厚度约为 15 微英寸的镍层,抗拉强度降低了约 12%。此外,总厚度大于 15 微英寸的镍层会进一步降低抗拉强度。因此,用总厚度约为 5 微英寸的镍层实现的接头具有约 48,000 psi 的抗拉强度,

当至少一个铍片具有所需厚度的镍涂层时,可以将一个或多个涂层或镀覆表面并列放置在合适的夹具或机构中,该夹具或机构能够在受力的影响下保持焊接面邻接对齐。压力加载。

铍片可以放置在合适的腔室或容器中(在铍片固定在夹具中之前或之后),可以将其抽真空至约9倍的真空。10@-@5 毫米 (mm) 汞甚至更高的真空度。在达到真空之后或在任何其他合适的时间,可以通过夹具将对应于约1100至约2200psi的压力的力施加到铍件上,以将焊接表面压在一起。在腔室抽真空和/或施加压力期间,或者在任何其他合适的时间,腔室的内容物,包括至少铍片的接合表面,可以从室温加热到最高温度在约 800°C 之间。到大约 900°。可以以任何合适的方式来提供腔室内容物的这种加热,例如感应加热。然而,这种加热优选地是可密切控制的,以便不使腔室内容物经受相对快速的温度升高,同时提供基本均匀的温度升高和将腔室内容物保持或保持在选定温度下达一定时间的能力。所需的时间段或持续时间。在这个时间段内保持温度提供了一个保持期,在此期间热和压力的综合影响影响或有助于实现铍片的所需扩散结合。这个持有期对债券的影响将在下面更详细地讨论。这种加热优选地是可密切控制的,以便不使腔室内容物经受相对快速的温度升高,同时提供基本均匀的温度升高和将腔室内容物在选定温度下保持或维持所需时间的能力期间或持续时间。在这个时间段内保持温度提供了一个保持期,在此期间热和压力的综合影响影响或有助于实现铍片的所需扩散结合。这个持有期对债券的影响将在下面更详细地讨论。这种加热优选地是可密切控制的,以便不使腔室内容物经受相对快速的温度升高,同时提供基本均匀的温度升高和将腔室内容物在选定温度下保持或维持所需时间的能力期间或持续时间。在这个时间段内保持温度提供了一个保持期,在此期间热和压力的综合影响影响或有助于实现铍片的所需扩散结合。这个持有期对债券的影响将在下面更详细地讨论。

在温度从室温升高到约650°C之后,施加的压力降低,使得当温度进一步升高到约650°C之间的温度时。和 675 度。压力已从大约 1100 到大约 2200 psi 均匀地降低到大约 625 到大约 1250 psi。这种升高温度与降低压力的关系,即反比关系,在对应于温度升高至约800°C的整个粘合循环部分中保持不变。至约900°,并且压力从约1100至2200 psi下降至约125至约250 psi。下表更清楚地说明了温度和压力之间的这种反比关系,该表列出了两个温度-压力循环,已发现这些循环对于在不同的保持温度下通过扩散焊接来连接铍件是令人满意的。



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