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1.温度
温度是扩散焊接最重要的工艺参数,温度的微小变化导致扩散焊接速度的较大变化,在一定温度范围内,温度越高,扩散过程越快,得到的接头强度越高。
从这个角度看,扩散焊接温度应选择尽可能高的温度。但是,加热温度受焊接部件和夹具的高温强度和工件的冶金特性(相变和再结晶等)的限制。另外,如果温度超过某个值而上升,则接头质量不会大幅改善,有时也会降低。
对于许多金属和合金,扩散焊接的温度为0-6.8Tm(K)。Tm是基材的熔点。在液态扩散焊接的情况下,加热温度略高于中间层材料的熔点或共晶反应温度。用液体填充间隙,等温凝固和均匀化扩散温度稍低。聚合物扩散焊机设置红外线温度计,可以更好地控制温度。
2.压力
固定其他参数后,可以使用更高的压力创建更好的管接头。压力上限取决于焊接件的整体变形极限、设备吨位等。在异种金属扩散焊接中,可以通过使用更大的压力来减少或防止扩散孔。
除热等静压扩散焊外,扩散焊的压力一般为0。选择5到50 MPa之间的值。对于液态扩散焊接,可以选择较低的压力。压力过高可能会挤压液态金属,导致接头成分失去控制。
扩散压力对第二、三阶段的影响较小,在固体扩散焊后期阶段可以降低压力,减少工件变形。
3.扩散时间
扩散时间是焊接部件在焊接温度下保持的时间。为了在焊接过程中获得所需的强度,必须检查扩散过程是否完全完成。如果扩散时间过短,则接头强度不能达到与基材强度相同的稳定强度。
然而,过高的温度和高压持续时间不会改善接头的质量,从而增加基材的颗粒尺寸。对于能够在脆性金属间形成化合物的接合部,需要控制扩散时间来控制脆性层的厚度,以不影响接合部的性能。扩散焊接时间不是单独的参数,而是与温度和压力密切相关。温度高或压力高会缩短时间。
在具有中间层的扩散焊接的情况下,焊接时间取决于中间层的厚度、接头成分和结构均匀性的要求(包括脆性容许量)。
在实际焊接过程中,焊接时间可能会有大范围的变化。如果使用工艺参数,焊接时间只需几分钟,但使用其他工艺参数需要几小时。
4.大气保护
焊接保护气氛的纯度、流量、压力或真空度以及气体泄漏率影响扩散焊接头的质量。一般保护气体为氩气,一般真空度为(1-20)X10-3P