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真空扩散焊的原理过程

发布人:管理员 发布时间:2022-08-10


一种固态焊接工艺,随着时间的推移,使用热和压力将两个表面粘合在一起,通常在真空或惰性气体下进行以避免污染。用于传统熔焊难以焊接的金属。不需要填充金属,因为来自每个表面的原子相互扩散焊接。

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原理过程:

  1. 组件不会发生宏观变形,并且该过程依赖于原子的原子运动来去除空隙,而不是像压力焊接那样的总体塑性变形。
  2. 过程依赖于压力、温度和时间的组合。
  3. 压力低于压力焊接,但必须足够高以确保粗糙尖端的微塑性变形,以产生足够大的区域以发生扩散。压力随材料、温度和时间而变化。
  4. 温度取决于材料、表面光洁度和清洁度、压力和时间。
  5. 粘合时间取决于压力、温度、材料、表面光洁度和清洁度,但过程缓慢,可能需要长达 10 小时才能获得足够的粘合强度。
  6. 待粘合的表面应进行清洁和脱脂,最好不含氧化物,氧化物可能会阻碍扩散。
  7. 粘合通常在真空或惰性气体下进行,因为长时间的粘合和高温会导致表面污染。
  8. 如果扩散结合温度与超塑性成形温度一致,则可以将这两个过程结合起来。这称为成形粘合或超塑性成形粘合 。一次操作即可成型和焊接大面积, 不需要粘合的区域使用丝网印刷工艺涂上“停止”化合物。


材料:

  1. 材料必须具有干净、无氧化物的表面,或者在粘合过程中氧化物会扩散到金属中而不影响母材金属和粘合强度,例如氧化钛。
  2. 尽管任何具有清洁、“平坦”表面的材料都能够进行真空扩散焊接,但该工艺主要应用于那些难以通过传统方法焊接的相似和不同材料组合。
  3. 如果不同材料的扩散速率相似,并且没有金属间化合物和柯肯德尔孔隙率结果,则可以结合不同的材料。
  4. 结合强度可以与母金属中的 UTS 一样高。
  5. 最常用于扩散接合 的材料是钛和钛合金飞机材料,以下材料和材料组合已成功扩散焊接。
    • 镍基合金
    • 金属基复合材料,例如 Al-B 和 Ti-B
    • 钢材
    • 铝/不锈钢
    • 铝合金/钢
    • 陶瓷/金属,例如 Al 2 O 3 /Mo
    • 镍合金/铜/不锈钢
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