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        擴散焊知識篇

        發布人:管理員 發布時間:2022-06-29

        按自由變形方案焊接時,工藝的主要參數是坯料加熱溫度T,0℃;壓縮壓力p,MPa;焊接時間t,min;真空室中的壓力為 pc。帕; 在另一種介質中進行該過程的情況下,該介質的特性來自氧化還原反應過程的位置(介質的類型和化學成分、露點、氧分壓)。此外,該工藝的重要參數包括焊接表面的準備:表面清潔度、粗糙度和波紋度。

        主要參數有:溫度T、載荷的增長率P、變形率k、變形時間t(或累積變形程度)、松弛模式下的保持時間t rs 。在這種情況下,變形阻力 P 是相關參數。在整個焊接周期中直接記錄其值。這兩個參數都可以用來控制和控制連接的質量。

        擴散焊接可以在真空、中性和還原性氣體、液體介質中進行。真空為保護加熱的金屬和清潔焊接表面免受污染創造了最佳條件。然而,在某些情況下,材料特性可能會對真空的使用施加某些限制或使其完全不可能。在大多數情況下,擴散焊接過程是在真空室中的壓力 pk = 10 -2 ... 10 -3 Pa 下進行的。當需要確保較高的尺寸精度時,使用更高的真空是合理的。由于溫度、壓力和時間的相應降低,產品(工件的殘余變形減少)。因此,難熔金屬可以在低于再結晶閾值的溫度下進行焊接,從而避免材料脆化。

        擴散焊接過程受腔內殘余氣體的部分成分的顯著影響。與還原氣體(CO、H 2)相比,真空油蒸氣進入工作區導致氧化氣體(CO2、H 3 O)的分壓增加。特殊措施(氮氣捕集器、使用無油泵送裝置)改善了進行擴散焊接的條件,尤其是在低溫下。

        廣泛用作保護介質的是惰性氣體(氬氣、氦氣)和活性氣體(氫氣,較少使用二氧化碳)。保護氣體的成分主要根據焊接條件下金屬氣體系統的化學活性來選擇。
                                                    真空擴散焊2.png
        在一般情況下制備毛坯可以包括機加工、清除污染物和沉積亞層。機加工提供: 焊接工件的初始配合可能更密集;從污染層表面去除;提高成品的尺寸精度;隨著表面微觀幾何形狀的改進,降低焊接溫度、壓力和時間的可能性。

        隨著工藝純度的提高,有利于第二階段工藝的發展。

        可以使用溶劑(丙酮、酒精、四氯化碳等),通過加熱并保持在真空室中來清除表面的污染(脂肪、油、拋光膏的痕跡)。在某些情況下,使用氫氣介質中的退火毛坯。當在酸 H 2 SO 4、MCI 溶液中處理,然后洗滌和干燥時,獲得了積極的結果。當焊接陶瓷產品時,在機加工后,對坯料進行退火以“修復”表面缺陷。為此,在氫氟酸中對玻璃進行蝕刻。

        選擇溫度、壓力和時間沒有嚴格的建議。通過在一定范圍內改變這些參數中的每一個的值并適當校正其他參數,可以獲得高質量的連接。在選擇它們的值時,必須考慮到被焊接材料的特性和對產品的要求;由于晶粒長大、加熱溫度的限制和產品變形等原因可能導致軟化。

        對于高溫合金,焊接溫度通常設置在 (0.5 ... 0.8) Tm 范圍內 - 稍高一些。異種材料組合時,按最易熔的熔點進行計算。在共晶的情況下,選擇焊接溫度低于其熔點。

        加熱和冷卻速率取決于熱源,并且在大多數情況下它們不受調節。當焊接不同材料的組合時,其線膨脹熱系數相差超過 2 10 -6 deg -1,冷卻速度應降低到 10 ... 15 0 С / min。

        焊接黑色金屬零件時建議在≤120°C溫度下進行腔室減壓,對于有色金屬和活性金屬在60°C時進行。

        保持時間取決于 T 和 p、允許的殘余變形、接觸表面處理的純度和材料的變形能力,可以從幾秒到幾小時不等(更常見的是 5 ... 10 分鐘)。


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