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扩散焊工艺-固相扩散焊工艺参数

固相扩散焊工艺参数
① 温度(T) 温度是扩散焊最重要的工艺参数,它能提高零件表层变形能力,促使结合面原子激活,加速原子扩散运动,促进再结晶和界面练车共同晶粒的形成。因此,应尽可能选用较高的扩散焊温度。但因加热温度受被焊件和夹具的高温强度、焊件的剩余变形、母材再结晶等的限制,且温度超过一定值后进一步提高时,接头的质量和性能提高不大,有时反至下降,因此加热温度也不能过高。对许多金属及合金,固相扩散焊温度为(0.6~0.8)Tm(K),Tm为母材熔点。
② 压力(p)。压力主要影响第一及第二阶段的进程。较高的压力可产生较大的表层塑性变形,增强物理接触,降低表层再结晶温度,加速晶界迁移,促进界面微孔洞的收缩和消除,提高接头强度。对于铝及铝合金母材,压力一般选用3~7MPa,如采用热等静压,压力可选用75MPa左右。焊件晶粒度较大或表面较粗糙时,压力可选稍大。压力上限取决于对焊件总体变形量的限制及加压机构的能力。由于压力对第三阶段的进程影响较小,在过程后期允许将压力适当减小,以便减小焊件变形。
③ 扩散焊保温时间(t)。保温时间是指在焊接温度下的持续时间。扩散焊过程的各阶段均需要足够的时间。保温时间不可过短,否则焊缝中可能残留许多孔洞,接头强度可能达不到稳定的、与母材相等或相近的强度。保温时间也不能过长,否则可能导致接头过热,晶粒过分长大,接头强度也不可能进一步提高。
为了获得高性能的优质扩散焊接头,可供选择的p、T、t的匹配范围相当宽,例如,当p计T告时,t有几分钟即足够,当p及T可能需几小时,这是扩散焊区别于其他焊接方法的一个重要特点。
④ 保护气氛。扩散焊多在真空炉内进行,也可采用保护气体。保护气氛的纯度、流量、压力或真空度、漏气率均会影响扩散焊接头的质量。常用的保护气体为氩气。常用的真空度为(1-20)* 10-3Oa。超塑成形扩散连接组合工艺中常采用负压的氩气保护(抽低真空-充氩-抽低真空,如此反复三次)。在其他参数相同的条件下,真空扩散焊所需保温时间比常压的氩气保护扩散焊时间短。

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扩散焊

 

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