钛合金和不锈钢法兰网扩散焊

特种焊接技术
三.扩散焊与其它常规焊接方法比较
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五.扩散焊的应用 超音速飞机上各种钛合金构件就是应 用超塑性成形-扩散焊制成的扩散焊的接头 性能可与母材相同。 特别适合于焊接异种金属材料、石墨和 陶瓷等非金属材料、弥散强化的高温合金、 金属基复合材料和多孔性烧结材料等。扩 散焊已广泛用于反应堆燃料元件、蜂窝结 构板、静电加速管、各种叶片、叶轮、冲 模、过滤管和电子元件等的制造。
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第四章 扩散焊
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第一节 概述
一.扩散焊原理 定义 扩散焊是指将焊件紧密贴合，在一定 气氛、温度和压力下保持一段时间，使接 触面之间的原子相互扩散形成联接的焊接 方法
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二.扩散焊种类
特种焊接技术 （二）扩散过程
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B
扩散焊接头材料组合类型 a)同类材料 b)同类材料加中间扩散层 c)不同类材料 d)不同类材料加中间扩散层
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2.压力 施加压力的主要作用是使接合面微观凸 起的部分产生塑性变形，达到紧密接触， 同时促进界面区的扩散，加速再结晶过程。 增加压力能提高接头强度，但过大的压力 会导致工件变形。高压力需要成本较高的 设备和精确的控制。从经济角度考虑，应 选择较低的压力。 采用较高的压力能产生结合强度较好的 接头。对于异种金属扩散焊，采用较大的 压力对减少或防止扩散孔洞有良好作用。 通常扩散焊采用的压力在0.5—50MPa之间。
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1.表面机械加工 精车、精研、抛光等。 表面处理不仅包括清洗，去除表面膜层(氧化物)， 清除水或有机物表面膜层；还有对金属表面粗糙 度的要求。 2.表面净化处理 化学药剂 a．去除非金属表面膜(通常是氧化物)。 b．部分或全部去除在机械加工时形成的冷作硬化层。 可使用乙醇，、三氯乙烯、丙酮、洗涤剂以及其他 清洁剂。
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五.焊接工艺参数 1.加热温度 加热温度是扩散焊最重要的工艺参数， 加热温度的微小变化会使扩散速度产生较 大的变化。在一定的温度范围内，温度越 高，扩散系数越大，扩散过程越快，所获 得的接头结合强度越高。但当温度高于某 一定值后，温度再提高时，扩散焊接头质 量提高不多，有时反而有所下降。
特种焊接技术 不锈钢网和网扩散焊
特种焊接技术 钛合金和不锈钢法兰网扩散焊
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第二节 扩散焊工艺
一.接头形式
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二.待焊表面的制备与清理 为了使工件得到满意的扩散焊结合，被焊 接件必须满足以下两个必要条件。
a.使焊件表面金属与金属间达到紧密接触。 b．必须对有妨碍的材料表面污染物加以破坏 和分解，以便形成金属间结合。
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三.中间层材料的选择 1.中间层的作用 a.改善表面接触，减小扩散连接时的压力。 b.可以抑制夹杂物的形成，促进其破碎或分 解。 c. 改善冶金反应，避免或减少形成脆性金属 间化合物和有害的共晶组织。 d.可以降低连接温度，减少扩散连接时间。 e.控制接头应力，提高接头强度。
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二.扩散焊的特点 优点：
1.几乎可以焊接一切金属和非金属。 2.扩散焊接接头质量好。 3.焊件变形小。 4.可以焊接大断面的接头。 5.可以焊接结构复杂、接头不易接近的以及 厚薄相差较大的工件。 6.可使接头成分、组织与性能完全与基体相同。
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缺点： 1.对结合表面要求严格。 2.设备一次性投资较大，且连接工件的尺寸 受到设备的限制。 3.焊接热循环时间长。 4.检测难。
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第三节 扩散焊设备
扩散焊在真空或惰性气体介质中进行，主要采用感应和 辐射加热的方法。 扩散焊设备主要是由带有真空系统的真空室、加热系 统、对工件的加压系统、对温度和真空度的检测系统以及控 制装置组成。
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1.冷压焊的特点和分类？
2.中间层的选择 中间层选择应遵循以下原则： a.容易塑性变形，熔点比母材低。 b. 物理化学性能与母材的差异比被连接材料之 间的差异小。 c.不与母材产生不良的冶金反应，如不产生脆 性相或不希望出现的共晶相。 d.不引起接头的电化学腐蚀。 中间层可采用多种方式添加，如薄金属垫片、 非晶态箔片、粉末和表面镀膜
2.热压焊和冷压焊有何不同，热压焊主要有 哪些焊接方式？
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3.保温时间 过短影响接头质量；过长，接头强度不再提高，晶粒 会长大，形成脆性金属间化合物。 4． 保护气氛 扩散连接一般在真空、不活性气体（Ar、N2）或大 气气氛环境下进行。一般来说，真空扩散连接的接头强 度高于在不活性气体和空气中连接的接头强度。真空中 的材料在温度升高时，气体会从零件和真空室内壁中析 出。计算和实验结果表明，真空室内的真空度在常用的 规范范围内（1～20×10-3Pa），就足以保证连接表面达 到一定的清洁度，从而确保实现可靠连接。
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四.止焊剂的应用 为了防止压头与工件之间某些区域被扩散 焊粘接在一起，需加阻焊剂(片状或粉状)。阻 焊剂应具有以下性能。 a．有高于焊接温度的熔点或软化点。 b．具有较好的高温化学稳定性，在高温下不 与工件、夹具或压头发生化学反应。 c．不释放出有害气体污染附近的待焊表面， 不破坏保护气氛或真空度。