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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)冶金結合的一種焊接方法。擴散連接技術不僅能實現(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足以工件表面微觀的不平度。在真空中,高于再結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、航空工業(yè)、儀表、造船、食品機械制造以及其他部門已應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件的技術要求。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備到工藝,已具備了相當?shù)膶嵙?,在行業(yè)內有**的影響。

 

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