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固态扩散组装工艺

发布人:管理员 发布时间:2022-12-08

固态扩散组装工艺

铝或铝合金元素

涉及一种通过在固态扩散组装由Al或Al合金制成的元素的方法,该方法特别简单且经济。 众所周知,在固态铝基合金中扩散焊接的主要困难是存在与环境接触形成的氧化层,这会阻碍零件的任何冶金结合。

因此,根据现有技术,已经尝试解决这个困难,-要么由于在接触表面水平上的显着塑性变形以破坏氧化物层的连续性并允许冶金结合,例如,通过共同轧制、通过摩擦、通过插入一层高度可变形的商业纯铝或使用超塑性材料,-要么归功于改变表面状况的工艺 - 通过使用第三金属层在铝合金表面添加保护层 。

通过执行所有操作:在同一外壳中在真空或中性气体下进行表面准备和焊接。

通过表面处理,例如已知会增加粗糙度的氯离子侵蚀。

然而,据我们所知,除了轧制或摩擦焊接,这些工艺都没有在工业上得到利用。

它们不会导致均匀的焊缝,其化学成分和结构在界面上是连续的,或者它们变得非常复杂和昂贵。

根据本文的方法允许铝或铝合金元件的扩散焊接而不改变部件的初始结构并且在组装过程中具有非常有限的塑性变形,而不需要所有表面准备和焊接操作的非常复杂的操作相同的外壳,在真空或中性气体中。 该工艺不需要在待组装的两个元件之间放置第三层金属或非金属层 构成组件的金属的微观结构的修改,无论是在扩散焊接操作本身,还是在随后的上升过程中在温度下,例如在成型期间,可能在高温下进行,因此基本上保持部件在组装之前具有的特性。 它还可以实际保留待组装部件的几何形状。

该过程包括一个初始阶段,该阶段由待组装元件的特定表面制备组成。

更具体地,与要组装的部件相对的表面通过浸渍进行化学抛光。 这种非常简单的表面处理赋予了非常低的粗糙度,就现有技术而言,这使得这种表面处理的效果对于预期应用来说是完全出乎意料的。

然后稳定表面状况,以便能够在没有任何特别预防措施的情况下在空气中和在环境温度下将待组装的部件储存至少一周,而这种等待不会导致组装质量下降。

扩散焊接是在干燥气体气氛或真空下在 3500C 和金属的起始熔化温度之间的温度范围内进行的。

在能够获得低粗糙度(Ra 4 0.5 胶)并且结合了简单性和经济性的表面处理中,我们保留了通过浸渍进行的化学抛光处理。 已经发现,必须仔细选择抛光后的漂洗以稳定表面状况,以便通过扩散实现良好的组装,而无需将要组装的部件储存在特殊的外壳中,例如在干燥的中性气体或真空下焊接。

可用于此目的所有已知的抛光浴,如磷-硫或磷-硝基-硫酸,可能添加硼酸、铜、镍或银的金属盐或允许获得非常低粗糙度的添加剂,如羧甲基纤维素等... 这些浴液的使用温度一般在 70 到 1200C 之间,处理时间通常少于 10 分钟。 

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