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擴散焊
焊件在高溫下加壓,但不產生可見變形和相對移動的固態焊接方法,稱為擴散焊,是壓焊中的一種,擴散焊是近十幾年來才出現的一種新的焊接方法。
1.擴散焊的基本原理
擴散焊是把兩個接觸的金屬焊件,加熱到高溫[一般為(0.7~0.8)Tig],并施加一定壓力,此時焊件產生一定的顯微變形,經過較長時間的原子互相擴散而得到牢固的連接。為了防止金屬接觸面在熱循環中被氧化污染,擴散焊接一般是在真空或保護氣氛中進行。加熱、加壓產生必要的顯微變形都是為金屬接觸面原子相互擴散創造條件,以利于原子的擴散。
擴散焊根據被焊材料的組合形式可分為無中間層擴散焊和中間層擴散焊兩種。
無中間層的擴散焊是靠被焊金屬接觸面的原子擴散來完成。主要用于同種材料的焊接,對于不產生脆性中間金屬的異種材料也可用此法焊接。
有中間層的擴散焊是靠中間層金屬來完成,可用于同種或異種金屬的焊接,異種金屬加中間層一般是為了防止接合處形成脆性中間金屬或減少兩種金屬線膨脹系數之差異。同種金屬焊接加中間層一般是為了在接合處形成所需性能的固溶體。
2.擴散焊的主要特點與應用
(1)接頭質量好 焊接接頭組織、性能都與焊件金屬接近或相同,利用顯微鏡也難看出接合面,接頭質量好。
(2)零部件變形小 因擴散焊時所加壓力較低,宏觀塑性變形小,工件多數是整體加熱,隨爐冷卻,故零部件變形小,焊后一般無需進行機加工。
(3)可焊接其他焊接方法難于焊接的工件和材料 對于塑性差或熔點高的同種材料,對于相互不溶解或在熔焊時會產生脆性金屬間化合物的異種材料,對于厚度相差很大的工件和結構很復雜的工件,擴散焊是一種優先選擇的方法。
擴散焊主要不足之處是:焊接熱循環時間長、生產率低,焊件裝配要求較高,設備一次性投資較大,焊件尺寸受到相對限制等。擴散焊接特別適用于要求真空密封,要求與基本金屬等強度,要求無變形的小零件。因此在工業生產中得到廣泛的應用,在電子真空設備中金屬與非金屬的焊接,切削刀具中硬質合金、陶瓷、高速鋼與碳鋼的焊接,都有采用擴散焊的方法。