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        鋁是比較難擴散焊接的一種材料

        發布人:管理員 發布時間:2022-07-13


        在某些材料的接合面上存在穩定的氧化膜是實現高強度和真空擴散焊接的主要障礙之一。因此,鋁基合金和復合材料特別難以擴散焊接。這種材料上的表面氧化物在物理上非常粘附、化學上穩定且在所有溫度下均不溶于鋁基體,因此防止在接頭界面處建立完全的金屬與金屬接觸。

         在過去的幾十年中,已經開發了不同的方法來規避固態 擴散焊接時的氧化物問題。這些方法中的大多數基于氧化膜的物理破壞(通過在粘合過程中施加塑性變形)或使用反應性元素對氧化物進行化學分解(例如,使用鎂或鋰作為基礎合金或夾層中的合金元素)。盡管使用這些方法在提高粘合完整性方面取得了一些進展,但鋁合金的固態擴散焊接仍然不成功,并且近年來對該領域進一步研究的興趣似乎已大幅下降。非常規方法,例如在沉積中間層之前在真空中去除氧化物層或在高于固相線溫度的溫度下沾合。
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        瞬態液相擴散焊接是一種很有前途的方法,有可能克服氧化物問題。液相的形成會導致連續氧化物表面層的破碎,因此可以顯著提高粘合強度。然而,在該過程中固有的等溫固化之后,形成了包含氧化物顆粒和雜質的相當平坦的界面,并且這些界面自然會對所得的粘合強度產生不利影響。因此,無論焊接工藝的類型如何,無論是固態還是傳統 TLP,具有穩定氧化膜的材料的焊接線都將包含雜質和不連續性,這些雜質和不連續性會抑制理想和完整的金屬鍵的形成。

         

        溫度梯度 TLP 擴散焊接是一種新方法,通過控制焊接過程中液相的溫度分布,能夠產生具有各種形態(例如正弦曲線到完全樹枝狀)的焊接線。盡管在使用這種新方法時氧化物和雜質仍保留在界面上,但與傳統 TLP 或固態相關的平面界面相比,沿非平面界面的金屬與金屬接觸更高,因此鍵合強度和可靠性顯著提高擴散焊接工藝。使用這種方法,已經在鋁合金中產生了具有與母材一樣高的剪切強度的可靠粘合。當將其他材料與穩定的氧化膜連接時,這種新方法很可能會有所幫助。

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