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真空扩散焊是将两个焊接物体的工件压入真空或保护气氛炉中加热,使两个焊接表面的小凹凸表面发生微塑性变形,实现紧密接触,然后在随后的加热保温中进行的一种焊接方法,原子相互扩散形成冶金结合。一般来说,这种扩散焊接被视为固相,称为扩散。其特点是对焊接表面质量要求高,焊接时间长,接头质量不稳定。
随着真空扩散焊接技术的发展,液体扩散焊接瞬间出现,可以降低待焊表面的质量要求,减少焊接时间,提高接头质量的稳定性。它总是添加有利于焊接表面之间扩散的中间材料。这种材料在加热和保温过程中溶解,形成少量液体。这种液态金属可以填充间隙,将一些元素从液体中扩散到基底金属中,最终形成冶金结合。
与其他焊接方法相比,扩散焊接具有以下优点:
1) 对于真空扩散焊接,由于气体不会过热和熔化,大多数金属或非金属,特别是活性金属、耐热合金、陶瓷。它适用于复合材料和其他难以通过熔化或其他方法焊接的材料。对于塑性差、熔点高的相同材料和互不溶且在熔化时产生脆性金属间化合物的不同材料,真空扩散焊是最佳的焊接方法。
2) 真空扩散焊接接头质量良好。其微观结构和财产与母材相似或相同。焊缝无焊接缺陷、过热结构和热影响区。焊接参数易于精确控制。接头的质量和性能在大规模生产过程中是稳定的。
3) 焊接零件精度高,变形小。在焊接过程中,压力很小,大部分工件作为一个整体被加热。它在熔炉中冷却,导致焊接部件发生小的塑性变形。在焊接之后,工件通常不进行机械加工。
4) 焊接大截面零件所需的压力不高,大截面焊接所需的设备吨位也不高,因此很容易实现。
5) 它可以焊接结构复杂、接头难以接触、厚度差异大的工件,并可以同时焊接部件中的多个接头。
真空扩散焊接的缺点如下:
1) 焊接零件表面的制造和装配质量要求很高,尤其是焊接表面。
2) 焊接具有较长的热循环时间和较低的生产率。焊接速度快几分钟,慢几十小时,会导致某些金属颗粒的生长。
3) 设备批量投资大,焊接件尺寸受设备限制,无法连续批量生产。