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        真空擴散焊工藝與性能簡介

        發布人:管理員 發布時間:2022-06-16

        真空擴散焊雖然這一工藝是在 1970 年代作為現代焊接技術發展起來的,但真空擴散焊的原理可以追溯到幾個世紀以前,金匠在銅上接合黃金以制造一種稱為填充金的產品。首先,制作一層薄薄的金箔并將其放置在銅上,然后將重物放在箔的頂部。最后,將組件放入爐中并放置直到獲得牢固的粘合;因此,該工藝也稱為熱壓焊接 (HPW)。只是眾多固態連接工藝中的一種,其中無需液體界面(釬焊)或通過熔化和再凝固(焊接)產生鑄造產品即可完成連接。這會在以下條件下在兩種材料之間產生固態聚結: 1. 在低于熔點 TM 的溫度下發生接合 2. 接觸表面的聚結是在低于會導致零件宏觀變形的負載下產生的。 3. 可以使用粘合助劑,例如界面箔或涂層,以促進粘合。因此,擴散結合有助于材料的連接,以生產在微觀結構中沒有突然間斷且變形最小的部件。
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        真空擴散焊中的接合界面與母材具有基本相同的物理和機械性能。其強度取決于:(a) 壓力,(b) 溫度,(c) 接觸時間,以及 (d) 接合面的清潔程度。真空擴散焊通常最適合接合不同的金屬。它還用于活性金屬(如鈦、鈹、鋯和難熔金屬合金)和復合材料,如金屬基復合材料。擴散焊也是粉末冶金中燒結的重要機理。因為擴散涉及原子在接頭上的遷移,所以該過程比其他焊接過程慢。 16.2 擴散結合過程 DB 過程,即在規定的時間段內對界面施加壓力和溫度,通常認為當空腔在接合面上完全閉合時完成。發現導致界面空隙塌陷的機制和事件順序相對一致,下面的討論描述了這些冶金過程。盡管對 DB 工藝的這種理論理解是普遍適用的,但應該理解,母金屬強度僅適用于表面條件不具有阻礙原子鍵合障礙的材料,例如鍵合處沒有表面氧化物或吸收氣體界面。在實踐中,中存在無氧化物條件,僅適用于有限數量的材料。因此,真實表面的特性限制并阻礙了擴散結合的程度。最值得注意的例外是鈦合金,它在 DB 溫度高于 850 °C (1560 °F) 時,可以很容易地溶解少量吸附氣體和薄的表面氧化膜,并將它們從粘合表面擴散開,因此它們會不會阻礙在鍵合界面上形成所需的金屬鍵 同樣,在 200 °C (390 °F) 下連接銀不需要變形來分解和分散氧化物,因為氧化銀在 190 °C (375 °C F)。高于此溫度,銀會溶解其氧化物并清除許多表面污染物。對間隙污染物具有高溶解度的金屬的其他例子包括鉭、鎢、銅、鐵、鋯和鈮。因此,這類合金最容易擴散結合。第二類材料,即對間隙材料表現出非常低溶解度的金屬和合金(例如鋁基、鐵基、鎳基和鈷基合金)不易擴散焊接工藝。必須特別考慮在連接之前去除原子擴散的表面屏障,并隨后防止它們在連接過程中重新形成。

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