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扩散焊接的知识点

发布人:管理员 发布时间:2022-09-13

扩散焊接是固态扩散接合的连接工艺的名称,它涉及传统钎焊和固态扩散焊接技术的最新知识的结合。该工艺结合了钎焊的制造便利性和固态扩散结合可实现的高接头强度。这种新工艺主要涉及使用超高强度粘合合金(化学成分与被连接的母材金属几乎相同)进行真空炉钎焊,然后进行扩散和时效热处理以产生最大的连接强度。通过在高温拉伸、应力断裂和高循环疲劳中对对接接头进行详尽的测试,对接头质量进行了严格评估。这些测试表明,在极难熔焊的铸造和锻造镍基高温合金中,对接接头效率可以达到 70-95%。这表示强度比通过使用镍基钎焊填充金属的传统钎焊产生的最强接头增加了八倍。飞机燃气轮机的不断发展,以生产具有改进的推重比和特定燃料消耗的发动机,导致涡轮入口温度不断增加,因为发动机循环的热力学效率总是随着这个临界温度而增加。这些不断增加的涡轮入口温度对用于单转子发动机的主涡轮和多转子发动机的高压涡轮中的旋转和固定部件(轮子、动叶和叶片)提出了越来越严格的要求。
但很明显,这种强度改进的大部分发生在大约 1960 年。今天和可预见的未来十年的现代燃气轮机确实并将采用越来越复杂的空气冷却方案,以适应涡轮机入口温度增加的要求.这些空气冷却设计通常需要高强度接头才能成功运行。然而,为满足先进涡轮部件的强度要求而开发的合金很难通过传统的熔焊工艺进行焊接,因为这些合金会受到应变时效和热裂的影响。为了克服这个缺点,通用电气开发了一种新的连接工艺——真空扩散接合——它可以在超高强度燃气轮机合金中生产出强度接近母材性能的无裂纹接头。该工艺结合了钎焊的制造便利性和固态扩散接合的高接合效率——或者最好是定义上的扩散焊接。该工艺涉及将镍基高温合金部件与特殊设计的接合合金接合,该接合合金在某些升高的温度下完全熔化低于被接合合金的初熔点。随后,对接合的部件进行扩散热处理,以实现结合合金和母材金属的均质化。随后进行适当的时效热处理。该工艺与固态扩散焊接的根本区别在于,只需标称压力 (0-10 psi) 即可产生良好的接头。此过程中使用的低压使其可用于连接复杂构造的相对脆弱的部件,而不会在连接过程中产生变形的风险。

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