1.1.2扩散焊的影响因素 1.温度。 扩散温度的高低影响被焊材料的屈服极限和原子的扩散过程,对消除间隙有着重要的作用,扩散温度的基本公式为T=(0.6-0
1.1.2扩散焊的影响因素
1.温度。
扩散温度的高低影响被焊材料的屈服极限和原子的扩散过程,对消除间隙有着重要的作用,扩散温度的基本公式为T=(0.6-0.8)Tm,其中Tm被称为焊件材料中的最低熔点。促进原子扩散的最重要因素是温度,加热温度越高,原子扩散速度更加快。加热焊件能增加原子、离子分子的能量,从而加快扩散速度,但一旦温度过高,会使焊缝强度有所减少。所以,怎样选定最好的焊接温度,是提高焊缝强度的最重要的地方。
2.压力
能使材料的连接面达到完全的接触的使压力,加大有效的焊接面积,加快扩散速度和再结晶过程。焊接压力的大小,要根据焊接材料的屈服极限和蠕变程度而决定,通常都是根据接触面产生蠕变变形的大小而决定。
3.时间
扩散焊三个阶段的进行都要经过较长的时间的。一般说来,增加扩散时间,可以加强扩散的效果,但对于某些材料,扩散保温的时间太长长,效果反而不太好,还会产生金属间化合物的脆性层。正确地选择扩散焊时间的参数,是影响焊缝强度最大的因素。
4.工作介质
为防止焊件在扩散过程中被氧化,一般采用没用空气的环境中扩散焊,或用特别气体作保护介质。当前真空扩散焊的使用较多。一般的来说,真空度越大,表面净化效果越好,焊接效果越好。选定多大的真空度应该依据被焊接材料的类型和焊件质量的要求。气体保护扩散焊一般多用氦、氩、氢或二氧化碳及各种混合气体作为保护气体。
5.表面状态
要想扩散焊成功就必须考虑到零件的加工精度和表面状态。良好的表面状态能使零件在温度、压力的作用下结合得更紧密,扩散的更充分,焊接质量更为可靠。焊接前要将焊接面清洗干净,不得有任何杂质和氧化层。为扩大连接面,增强焊缝的强度,还可以通过设计合理的焊件连接面结构形状来实现。
1.1.3扩散焊的优缺点
1.真空扩散焊的优点
1.工艺简便,可操作性强
为了提高结构性部件工作表面的抗磨性、耐磨性,传统工艺多采用工件镀厚铜、镀厚银和双金属浇注等方法。但是由于镀厚铜和镀厚银存在镀层太厚,结合力不大;双金属浇注工艺参数多,浇注零件的缺陷较多,产品质量很不稳定,所以难以满足使用要求。扩散焊的工艺流程较为简单简单,工艺参数易于控制,质量稳定,合格率高。
2.接头质量好
扩散焊接头的显微组织和性能与母材接近或相同,在焊缝中不存在各种各样的熔化焊缺陷,也不存在具有过热组织的热影响区,其主要工艺参数压力、温度、时间、表面状态以及气氛)易于控制,即使是批量生产接头,接头质量也是很稳定的。
3.零件变形小
由于扩散焊时,对焊件表面所施加压力较低,工件多数是整体加热,随炉冷却,故零部件整体塑性变形程度很小,而且工件焊后一般都不需要再进行机械加工。
4.可焊大断面接头
由于焊接压力较低,所以在大断面接头焊接时所需设备的吨位不高,易于实现。采用气体压力加压扩散焊时,很容易就对两板材实施叠合扩散焊。
5.可焊接其它焊接方法难以焊接的材料
对于塑性较差或熔点较高的同种材料,或对于相互不熔解或在熔焊时产生脆性金属间化合物的那些异种材料,包括某些金属与陶瓷,扩散焊是唯一可靠的焊接方式。所以扩散焊有着其他焊接方式无法代替的位置。
6.经济效益好
与其它热加工和热处理工艺相结合可获得较大的社会经济效益。例如,将铜合金的扩散焊与超塑成形技术结合,可以在一个工序中制造出刚度较大大、质量很轻的整体铜结构件。
7.焊接面广