特種焊接技術(shù)第三單元(已修改)
2025-05-29 08:05 本頁面
【正文】 第三單元 擴散焊 擴散焊概述 擴散焊工藝 擴散焊設(shè)備 常用材料的擴散焊 綜合知識模塊 擴散焊概述 ? 擴散焊的基本原理 ? 擴散焊的特點及分類 ? 擴散焊的應(yīng)用范圍 ? 擴散焊（ diffusion welding， DFW）是將緊密接觸的焊件置于真空或保護氣氛中，并在一定溫度和壓力下保持一段時間，使接觸界面之間的原子相互擴散而實現(xiàn)可靠連接的一種固相焊接方法。 擴散焊概述 擴散焊的基本原理 ? 擴散焊時，把兩個或兩個以上的焊件緊壓在一起，置于真空或保護氣氛中，加熱至母材熔點以下某個溫度，然后對其施加壓力，使其表面的氧化膜破碎，表面微觀凸起處發(fā)生塑性變形和高溫蠕變而達到緊密接觸，激活界面原子之間的擴散，在若干微小區(qū)域出現(xiàn)界面間的結(jié)合。再經(jīng)過一定時間的保溫，這些區(qū)域進一步通過原子相互擴散不斷擴大。當(dāng)整個連接界面均形成金屬鍵結(jié)合時，則完成了擴散焊接過程。 擴散焊焊縫的形成過程可分為以下三個階段： ? 第一階段是物理接觸階段； ? 第二階段是相互擴散和反應(yīng)階段； ? 第三階段是接合層的成長階段。 擴散焊的基本原理 ? 擴散焊接過程的三個階段并沒有明確的界限，而是相互交叉進行的，甚至有局部重疊，很難準(zhǔn)確確定其開始與終止時間。 ? 焊接區(qū)域經(jīng)蠕變、擴散、再結(jié)晶等過程而最終形成固態(tài)冶金結(jié)合，可以形成固溶體及共晶體，有時也可能生成金屬間化合物，從而形成可靠的擴散焊。 擴散焊的基本原理 擴散焊的特點及分類 擴散焊的優(yōu)點： ? 擴散焊時因基體不過熱、不熔化，可以在不降低焊件性能的情況下焊接幾乎所有的金屬或非金屬。 ? 擴散焊接頭質(zhì)量好，其顯微組織和性能與母材接近或相同，在焊縫中不存在熔化焊缺陷，也不存在過熱組織和熱影響區(qū)。 ? 焊件精度高、變形小。 擴散焊的優(yōu)點： ? 可以焊接大斷面的接頭； ? 可以焊接結(jié)構(gòu)復(fù)雜、接頭不易接近以及厚薄相差較大的工件； ? 能對組裝件中許多接頭同時實施焊接。 擴散焊的特點及分類 擴散焊的缺點： ? 焊件表面的制備和裝配質(zhì)量的要求較高，特別對接合表面要求嚴格。 ? 焊接熱循環(huán)時間長，生產(chǎn)率低。每次焊接快則幾分鐘，慢則幾十小時。對某些金屬會引起晶粒長大。 ? 設(shè)備一次性投資較大，且焊接工件的尺寸受到設(shè)備的限制，無法進行連續(xù)式批量生產(chǎn)。 擴散焊的特點及分類 擴散焊的分類： ? 根據(jù)被焊材料的組合方式和加壓方式的不同，擴散焊可以分成： 同種材料擴散焊、異種材料擴散焊、加中間層的擴散焊、過渡液相擴散焊、超塑性成形擴散焊、熱等靜壓擴散焊 等。 擴散焊的特點及分類 擴散焊的應(yīng)用范圍 擴散焊應(yīng)用領(lǐng)域： ? 適宜于焊接特殊材料或特殊結(jié)構(gòu)，這樣的材料和結(jié)構(gòu)在宇航、電子和核工業(yè)中應(yīng)用很多，因而擴散焊在這些工業(yè)部門中的應(yīng)用很廣泛。 鈦合金典型結(jié)構(gòu)的超塑性擴散連接 擴散焊工藝 ? ? 焊前準(zhǔn)備 ? 一、擴散焊的接頭形式設(shè)計 ? 二、焊件表面的制備與清理 ? 三、中間層材料及選擇 一、擴散焊的接頭形式設(shè)計 ? 擴散焊接頭的形式比熔化焊類型多，可進行復(fù)雜形狀的接合，如平板、圓管、中空、T形及蜂窩結(jié)構(gòu)均可進行擴散焊。 二、焊件表面的制備與清理 ? 待焊表面狀態(tài)對擴散焊接過程和接頭質(zhì)量的影響很大，特別是固態(tài)擴散焊，必須在裝焊前對焊件表面進行認真準(zhǔn)備，其表面準(zhǔn)備包括：加工符合要求的表面粗糙度、平面度，去除表面的氧化物
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