目前異種金屬連(焊)接技術(shù)有多種方法,擴(kuò)散焊是其中常用的方法之一,即在一定的溫度和壓力下使待焊表面互相接觸,通過(guò)塑性變形或待焊面產(chǎn)生的微量液相而擴(kuò)大待焊面的物理接觸面積,然后經(jīng)較長(zhǎng)時(shí)間的原子相互擴(kuò)散而實(shí)現(xiàn)冶金結(jié)合的一種焊接方法。擴(kuò)散連接技術(shù)不僅能實(shí)現(xiàn)同種材料的牢固連接,對(duì)異種材料的連接也是比較理想的,特別是對(duì)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(kuò)散連接與其它方法相比較優(yōu)點(diǎn)更為突出。
材料的擴(kuò)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(kāi)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(lái)連接兩個(gè)和兩個(gè)以上的表面,隨后表面上產(chǎn)生的擴(kuò)散過(guò)程提高了這一連接的強(qiáng)度。擴(kuò)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)足以消除工件表面微觀的不平度。在真空中,高于再結(jié)晶溫度時(shí)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(kuò)散開(kāi),并具有體積特性時(shí),則就獲得了連接的可靠性和強(qiáng)度。真空擴(kuò)散焊時(shí)真空度只達(dá)到5×10-4乇,被焊零件周?chē)鷼夥盏淖畹图兌葹?9.9987%時(shí)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(qiáng)度、相互潤(rùn)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,首次實(shí)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(kuò)散焊所能夠焊接材料的全部。機(jī)械制造、拖拉機(jī)、工具、電子學(xué)、航空工業(yè)、儀表、造船、食品機(jī)械制造以及其他部門(mén)已應(yīng)用這一新方法來(lái)制造電真空器件、工具、制動(dòng)器、水力機(jī)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(wú)需表面處理)等等。經(jīng)檢驗(yàn)后證明:真空擴(kuò)散焊的焊接接頭的機(jī)械強(qiáng)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(kuò)散焊接的工件的尺寸可以從幾微米到幾米。因此真空擴(kuò)散焊接具有良好的經(jīng)濟(jì)效果。
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