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真空擴散焊的原理

2020-03-17

目前異種金屬連(焊)接技術(shù)有多種方法,擴散焊是其中常用的方法之一,即在**的溫度和壓力下使待焊表面互相接觸,通過塑性變形或待焊面產(chǎn)生的微量液相而擴大待焊面的物理接觸面積,然后經(jīng)較長時間的原子相互擴散而實現(xiàn)冶金結(jié)合的一種焊接方法。擴散連接技術(shù)不僅能實現(xiàn)同種材料的牢固連接,對異種材料的連接也是比較理想的,特別是對性能差別大、不互溶、相互間易產(chǎn)生脆性金屬間化合物的異種材料,擴散連接與其它方法相比較優(yōu)點更為突出。 

 

    材料的擴散焊是以“物理純”表面的主要特性之一為根據(jù),該種表面由于開裂的原子鍵而具有“結(jié)合”能力。采用真空和其他凈化表面的方法之后,就有可能利用上述原子結(jié)合力,來連接兩個和兩個以上的表面,隨后表面上產(chǎn)生的擴散過程提高了這一連接的強度。擴散焊接要求有一足夠的擠壓力,以便使焊接表面之間的距離縮短到原子之間力的相互作用半徑。連接某一材料所需的壓力應(yīng)足以工件表面微觀的不平度。在真空中,高于再結(jié)晶溫度時只施加不大的壓力,就足以使相接觸的焊件接合如果連接區(qū)域擴散開,并具有體積特性時,則就獲得了連接的可靠性和強度。真空擴散焊時真空度只達(dá)到5×10-4乇,被焊零件周圍氣氛的低純度為99.9987%時已能獲得良好的結(jié)果。用這種焊接方法,可以連接具有不同硬度、強度、相互潤濕的各種材料,其中包括異種金屬、陶瓷、金屬陶瓷,這些材料用熔化焊接方法焊接都不能得到良好效果。例如,在生產(chǎn)中,實現(xiàn)了下述材料之間的高質(zhì)量連接:陶瓷和可伐合金、銅、鈦、玻璃和可伐合金;黃金和青銅;鉑和鈦;銀和不銹鋼;鈮和陶瓷、鉬;鋼和鑄鐵、鋁、鎢、鈦、金屑陶瓷、錫;銅和鋁、鈦;青銅和各種金屬等等。這還遠(yuǎn)不是真空擴散焊所能夠焊接材料的**。機械制造、拖拉機、工具、電子學(xué)、航空工業(yè)、儀表、造船、食品機械制造以及其他部門已應(yīng)用這一新方法來制造電真空器件、工具、制動器、水力機械的部件、雙金屬的各種零件、甚至家用復(fù)合底鍋(焊接后無需表面處理)等等。經(jīng)檢驗后證明:真空擴散焊的焊接接頭的機械強度、熱穩(wěn)定性、密封性、耐腐蝕性和彈都能滿足重要構(gòu)件的技術(shù)要求。尤為突出的是:擴散焊接的工件的尺寸可以從幾微米到幾米。因此真空擴散焊接具有良好的經(jīng)濟效果。**近二十年來,在真空擴散焊領(lǐng)域已經(jīng)有了長足的發(fā)展,如西安東瑞機械制造有限公司在材料的真空擴散焊方面從設(shè)備到工藝,已具備了相當(dāng)?shù)膶嵙Γ谛袠I(yè)內(nèi)有**的影響。

 

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