【正文】 ②粗糙度：低，孔洞少。 焊接人 免費(fèi)下載 三、影響擴(kuò)散連接質(zhì)量的因素 表面狀態(tài) ①清潔問題：去除氧化膜，盡量避免采用機(jī)械方法，因產(chǎn)生加工硬化層，阻礙微觀塑性變形。 ② 高活性金屬（ Mg）將鋁表面氧化膜還原。 鋁型：表面氧化物致密且在基體中不溶。 ②擴(kuò)散是大部分孔洞消失 ③連接界面的晶粒生長(zhǎng)可越過界面，同時(shí)可發(fā)生再結(jié)晶和晶界遷移 界面和部分殘留孔洞消失 ①長(zhǎng)時(shí)間保溫，消除界面及晶粒內(nèi)部分殘留孔洞 ②接頭組織和成分均勻化 花費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)（幾十分鐘至幾十小時(shí)），一般進(jìn)行不充分 上述三個(gè)過程交叉或局部重疊進(jìn)行 焊接人 免費(fèi)下載 二、連接過程的表面氧化膜行為 所有材料在擴(kuò)散連接初期均表現(xiàn)氧化膜之間的接觸，氧化膜行為是擴(kuò)散連接研究重點(diǎn)，擴(kuò)散連接過程中氧化膜行為分三種類型 鈦鎳型：擴(kuò)散連接時(shí)，氧化膜迅速分解并向母材溶解而去除，在連接初期即可消失。（ 90~95%） 剩余部分演變?yōu)榭锥础? 必須在高溫下施加壓力，使顯微凸出部分塑性變形，同時(shí)氧化膜破壞，實(shí)際緊密接觸面積增加。 ④可與母材熱處理和成型過程同步進(jìn)行。 ②無(wú)宏觀塑性變形，精度高。 （捶擊、劃痕、冷作硬化的焊件、加熱不均勻件等易產(chǎn)生顯微裂紋） 預(yù)防措施： ①退火代替淬火 （去應(yīng)力） ②冷作 硬化的焊件先退火（去應(yīng)力） ③降低接頭的剛性，使接頭加熱冷卻時(shí)能自由膨脹和收縮 （降低拘束應(yīng)力） ④降低加熱速度，盡量采用均勻加熱 （降低熱應(yīng)力） 焊接人 免費(fèi)下載 第七章 擴(kuò)散連接 待連接工件緊壓在一起，在真空或保護(hù)性氣氛下加熱至母材熔點(diǎn)以下溫度，對(duì)其施加壓力，使兩連接面微觀凸凹不平處產(chǎn)生微觀塑性變形達(dá)到緊密接觸，再經(jīng)保溫，原子擴(kuò)散而形成牢固冶金結(jié)合的一種連接方式。 焊接人 免費(fèi)下載 晶間滲入（略，前面已講） 母材自裂 釬焊過程中，在應(yīng)力作用下， 被液態(tài)釬料濕潤(rùn)過 的地方，發(fā)生的一種開裂。 保溫時(shí)間增加 溶解量增加，溶蝕可能性增加。 Al Si 溶蝕預(yù)防措施 ①釬料選擇時(shí)，不應(yīng)因母材向釬料溶解而使釬料熔點(diǎn)降低，即一般不使用過共晶釬料。 ②共晶釬料時(shí) 釬料在固定溫度下溶解，而后鋪展填縫，母材來(lái)不及向釬料堆積處溶解，溶蝕可能性小。 T1釬焊時(shí)，組成為 固相 +液相 ， 液相流走，剩余固相 溶析 ?措施：較高溫度釬焊（ T2以上） ② T2以上溫度釬焊，如升溫速度太慢，先熔化部分填縫流走，剩余部分熔化溫度提高，也可能產(chǎn)生溶析 ?措施：適當(dāng)提高升溫速度 A B 釬料另一組元 a T1 T2 焊接人 免費(fèi)下載 溶蝕 釬焊時(shí)，在釬料安置處母材向釬料中過度溶解所造成的 溶蝕 溶穿 一般過共晶釬料時(shí)可能性較大 AlSi釬料釬焊 Al合金時(shí) ①過共晶釬料時(shí) 釬焊時(shí)，低熔點(diǎn)部分先流走，余下高熔點(diǎn)部分較多。 一般亞共晶釬料時(shí)易發(fā)生。產(chǎn)生后果 ①小包圍現(xiàn)象 ?釬劑熔化，不整齊推進(jìn)，包圍氣體不能排出；該處無(wú)去膜作用，填縫不好 形成氣孔。 焊接人 免費(fèi)下載 2）對(duì)接接頭 3） T型接頭 強(qiáng)度太低，一般不使用 裝配間隙 通過影響釬料的毛細(xì)填縫過程、釬劑殘?jiān)皻怏w的排出、母材與釬料的互擴(kuò)散過程以及釬縫合金層受力時(shí)塑性流動(dòng)的機(jī)械約束作用而對(duì)釬接接頭性能產(chǎn)生影響。 焊接人 免費(fèi)下載 第七節(jié) 釬焊工藝及釬接接頭質(zhì)量控制 一、釬焊工藝程序 1）表面處理 2）裝備接頭及固定 3）釬料和釬劑的位置選擇及預(yù)置（便于釬料填縫） 4）釬焊（溫度、升溫速度、冷卻速度） 5）釬焊后清洗（清洗腐蝕性釬劑殘留物） 二、釬焊接頭裝配形式與間隙 接頭形式 1）搭接接頭 （基本形式） 通常通過增加搭接面積可保證接頭達(dá)到與焊件相匹配的承載能力。須同時(shí)考慮釬料及加熱的特點(diǎn)。 焊接人 免費(fèi)下載 ②鋁用硬釬劑 ：堿（ 177。 焊接人 免費(fèi)下載 ?鋁合金用釬劑 （由于鋁合金表面氧化膜致密且穩(wěn)定，需用專門釬劑） ①鋁用軟釬劑 （釬焊溫度低）易喪失活性，但殘?jiān)g性低 ：含大量重金屬（ Zn、 Sn）等的氯化物 ZnCl SnCl2等，這些氯鹽加熱時(shí)滲過氧化膜裂縫，破壞其結(jié)合進(jìn)而發(fā)生反應(yīng)，析出 Zn、 Sn等，從而提高釬料的濕潤(rùn)能力。 ? B A C 焊接人 免費(fèi)下載 （２）釬料為合金系時(shí)，是否形成化合物不但與狀態(tài)圖有關(guān)，還取決于組分濃度及木材親和力 如一組分能與母材形成化合物，但親和力小于釬料基體與母材親和力，即使?jié)舛雀咭膊恍纬苫衔? 一組分能與母材形成化合物，且與母材親和力遠(yuǎn)大于釬料基體與母材親和力，即使?jié)舛鹊鸵踩菀仔纬苫衔? 焊接人 免費(fèi)下載 第六節(jié) 釬料、釬劑及其選用 一、釬料及其選用 釬料的基本要求（一般要求） 合適熔點(diǎn)，其液相線溫度低于母材固相線 4050℃ 在釬料溫度下具有良好濕潤(rùn)作用，充分填隙 與母材的物理化學(xué)作用應(yīng)保證形成牢固結(jié)合 成分穩(wěn)定，燒損盡量少 滿足釬焊接頭物理化學(xué)及力學(xué)性能 焊接人 免費(fèi)下載 二、釬劑及其選用 作用： （ 1）去氧化膜 （ 2）表面活性作用，既改善濕潤(rùn)能力 （ 3）保護(hù)母材及釬料在加熱過程中不被進(jìn)一步氧化 組成 ： 基質(zhì)：決定釬劑熔點(diǎn)，且是釬劑其它組分的溶劑 去膜劑： 活性劑： 各組分作用不是單一的，而是共同起三方面作用的 焊接人 免費(fèi)下載 要求： （ 1）具備足夠去膜能力 （ 2）熔化溫度及最低活性溫度，稍低于釬料熔化溫度 （ 3）足夠濕潤(rùn)能力，活性溫度范圍覆蓋整個(gè)釬料溫度 活性溫度：釬劑穩(wěn)定有效發(fā)揮去膜能力的溫度 （ 4）良好的熱穩(wěn)定性，不能分解 （ 5）腐蝕性小，易清除 ?軟釬劑（ 450℃ 以下釬焊用的釬劑）較少 ?硬釬劑（大部分） 硼砂、硼酸及其混合物：活性溫度高于 800℃ ，殘?jiān)y清除。 釬料組分在母材中溶解度越大，產(chǎn)生晶間滲入的可能性越小。 3B2O3并溶于過量的B2O3中而去除。因此，其去膜機(jī)制是典型的溶解去膜機(jī)制。 C下熔化，并分解成硼酐和偏硼酸鈉： Na2B4O7→B2O3+2NaBO2 。 釬料中加入表面活性物質(zhì)，可改善釬料對(duì)母材的濕潤(rùn)性。 加入形成無(wú)限固溶體的元素，濕潤(rùn)性明顯改善 加入形成金屬間化合物的元素，濕潤(rùn)性改善有限 溫度 溫度高，濕潤(rùn)性提高。 釬接接頭要保證小的間隙。 濕潤(rùn)角能否為 0？ 釬料的毛細(xì)填縫能力 釬焊時(shí)，要求液態(tài)釬料盡可能填滿釬縫的全部間隙。 接頭強(qiáng)度較高 ， 工作溫度也高 ， 用于機(jī)械零部件的焊接 。其接頭強(qiáng)度低，工作溫度低，具較好的焊接工藝性，用于電子線路的焊接。 釬焊接頭的形成包括兩個(gè)過程： ⑴ 釬料熔化和流入 、 填充接頭間歇形成釬料充滿焊縫的過程； ⑵ 液態(tài)釬料與釬焊金屬相互作用 。 實(shí)現(xiàn)深熔焊 ①表面金屬短時(shí)升至沸點(diǎn)，金屬熔化、氣化 ②蒸汽一定速度離開熔池，反作用力使熔池凹陷，在激光束光斑下產(chǎn)生小凹坑 ③凹坑處繼續(xù)加熱氣化， 小凹坑進(jìn)一步加深，另一方面將熔化金屬擠向熔池四周 ④上述過程不斷進(jìn)行，形成細(xì)長(zhǎng)的孔洞。 電子束焊成本高，主要用于微電子器件焊裝、導(dǎo)彈外殼的焊接、核電站鍋爐汽包和精度要求高的齒輪等的焊接。 ③ 焊接變形小：熱量集中，熱影響區(qū)小 。 五、高能密度焊 電子束焊 焊接熱源功率密度（單位時(shí)間、單位面積上的能量）高， ?105 W/cm2 電子束焊、激光焊、等離子弧焊 特點(diǎn)： ① 能實(shí)現(xiàn)深熔焊接 ② 一般不使用填充材料 焊接人 免費(fèi)下載 (2)電子束焊的特點(diǎn)及應(yīng)用 ① 焊縫純度高：真空，保護(hù)效果好，避免氮化、氧化等，焊縫質(zhì)量高。 電子束焊一般不加填充金屬，如要求焊縫有突出表面的堆高可在接縫預(yù)加墊片。 ? He：電弧燃燒溫度高 ， 焊速較快 ， 但飛濺大 ， 成本高 。 焊接人 免費(fèi)下載 三、氣體保護(hù)焊 用外加氣體作為電弧介質(zhì)并保護(hù)電弧和焊接區(qū)的電弧焊 優(yōu)點(diǎn)：電弧 、 熔池可見性好 無(wú)需焊后清理 缺點(diǎn)：防風(fēng)措施 焊接人 免費(fèi)下載 ? 在惰性氣體中燃燒的電弧熱量損失較少 。 ? 難以焊接 Al、 Ti等氧化性極強(qiáng)金屬及合金。另外，焊前的準(zhǔn)備工作量較大，對(duì)焊件坡口加工、接縫裝配均勻性等要求較高。 ? 勞動(dòng)條件好。及時(shí)后熱可降低預(yù)熱溫度 線能量的作用 焊接線能量適當(dāng)增加，減少過熱區(qū)硬度，裂紋減小 低強(qiáng)焊縫應(yīng)用 適當(dāng)降低焊縫強(qiáng)度，減少近縫區(qū)塑變的集中程度，有利于降低再熱裂紋產(chǎn)生傾向 降低殘余應(yīng)力和避免應(yīng)力集中 三、再熱裂紋防止（主要通過工藝調(diào)整） 焊接人 免費(fèi)下載 第五章 熔化焊方法簡(jiǎn)介 一、焊條電弧焊 焊接人 免費(fèi)下載 二、埋弧焊 焊接人 免費(fèi)下載 焊縫形成過程 焊接人 免費(fèi)下載 埋弧焊特點(diǎn)及其應(yīng)用 ? 生產(chǎn)率高，節(jié)省焊接材料。應(yīng)力松弛導(dǎo)致的變形集中于晶界。 (搶時(shí)間 ) 目的：消除殘余應(yīng)力，消除擴(kuò)散 H，改善組織 焊接人 免費(fèi)下載 第四節(jié) 焊接再熱裂紋 焊后再加熱 ,消除應(yīng)力退火，高溫工作時(shí) 500~600℃ 過程中產(chǎn)生裂紋稱再熱裂紋。 ③應(yīng)力（內(nèi)應(yīng)力及外拘束應(yīng)力） 焊接不均勻加熱和冷卻后產(chǎn)生殘余應(yīng)力；相變過程產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力；相變過程中比熱和各向異性產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。這種顯微裂紋延伸到結(jié)晶前沿，尚未凝固的熔池金屬向裂紋滲入表面活性物質(zhì)，促使裂紋擴(kuò)展而形成多邊化裂紋 四、多邊化裂紋形成機(jī)理 形核于已生長(zhǎng)的固態(tài)柱狀晶，但實(shí)際發(fā)生于未完全凝固時(shí)的固液階段 焊接人 免費(fèi)下載 第三節(jié) 焊接冷裂紋 室溫附近脆化而形成的裂紋。 很難消除，只能采用熔點(diǎn)低于晶間液膜的焊縫金屬，滲入過熱區(qū)的液化裂紋中起愈合作用 焊接人 免費(fèi)下載 焊接人 免費(fèi)下載 焊縫金屬中存在很多高密度的位錯(cuò)，在高溫和應(yīng)力的共同作用下，位錯(cuò)極易運(yùn)動(dòng)，在不同平面上運(yùn)動(dòng)的刃型位錯(cuò)遇到障礙時(shí)可能發(fā)生攀移，由原來(lái)的水平組合變成后來(lái)的垂直組合，即形成“位錯(cuò)壁”就是多邊化現(xiàn)象。液化裂紋屬于晶間開裂性質(zhì)，裂紋斷口呈典型的晶間開裂特征。 a: 但易熔物質(zhì)增加，增加了晶間的液相，促進(jìn)液相在晶間流動(dòng)和相互補(bǔ)充，引起填補(bǔ)和愈合作用。 ?Fe溶解 S、 P雜質(zhì)較多；初生相為 ?Fe時(shí)熱裂紋傾向大。共晶點(diǎn)、裂紋傾向最小。 產(chǎn)生結(jié)晶裂紋原因：①液態(tài)薄膜 ②拉伸應(yīng)力 液態(tài)薄膜 — 根本原因 拉伸應(yīng)力 — 必要條件 焊接人 免費(fèi)下載 二、焊接結(jié)晶裂紋的影響因素 1）冶金因素 ①結(jié)晶溫度區(qū)間 ：合金狀態(tài)圖脆性溫度區(qū)的大小隨著該合金的整個(gè)結(jié)晶溫度區(qū)間的增加而增加。 HAZ液化裂紋 結(jié)晶裂紋 多邊化裂紋 焊接人 免費(fèi)下載 二、結(jié)晶裂紋 產(chǎn)生機(jī)理 1）產(chǎn)生部位 ：結(jié)晶裂紋大部分都沿焊縫樹枝狀結(jié)晶的交界處發(fā)生和發(fā)