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          擴散焊工藝參數主要有哪些?

          來源:無錫海菲焊接設備有限公司 發布時間:2022-05-15 14:29:28 瀏覽人次:1625

          擴散焊主要的工藝參數為加熱溫度、壓力、保溫時間和真空度,這些因素相互影響。

          ①加熱溫度

          加熱溫度是擴散焊最重要的工藝參數,加熱溫度的微小變化會使擴散速率產生較大的變化。在一定的溫度范圍內,溫度越高擴散系數越大,擴散過程越快,所獲得的接頭結合強度越高。但當溫度高于某一定值后,溫度再提高時,擴散焊接頭質量提高不多,有時反而有所下降。

          對于許多金屬和合金,擴散焊合適的加熱溫度一般為0.4~0.8Tm(℃)(Tm為母材熔點)。表5.4給出一些金屬材料的擴散焊溫度與熔化溫度的關系。對于出現液相的擴散焊,加熱溫度應比中間層材料熔點或共晶反應溫度稍高一點。液相填充間隙后的等溫凝固和均勻化擴散溫度可略微降低一些。

          5.4 一些金屬材料的擴散焊溫度與熔化溫度的關系

          ②壓力 施加壓力的主要作用是使接合面微觀凸起的部分產生塑性變形,達到緊密接觸,同時促進界面區的擴散,加速再結晶過程。增加壓力能提高接頭強度,但過大的壓力會導致工件變形。高壓力需要成本較高的設備和精確的控制。采用較高的壓力能產生結合強度較好的接頭,如圖5.1所示。但從經濟角度考慮,應選擇較低的壓力。


          1—T=800℃;2—T=900℃;3—T=1000℃;4—T=1100℃

          對于異種金屬擴散焊,采用較大的壓力對減少或防止擴散界面附近的顯微孔洞有良好作用。通常擴散焊采用的壓力在0.5~50MPa之間。由于壓力對擴散的第二、第三階段影響較小,在固態擴散焊時可在后期將壓力減小,以便減小工件變形。

          ③保溫時間 保溫時間是指被焊工件在焊接溫度下保持的時間。在該保溫時間內必須保證擴散過程全部完成,達到所需的結合強度(圖5.2)。保溫時間太短,擴散焊接頭達不到穩定的與母材相匹配的強度。但高溫、高壓持續時間太長,對擴散接頭質量起不到進一步提高的作用,反而會使母材的晶粒長大。對可能形成脆性金屬間化合物的接頭,應控制保溫時間以控制脆性層的厚度,使之不影響接頭性能。


          1—T=800℃;2—T=900℃;3—T=1000℃

          保溫時間與溫度、壓力是密切相關的,大多數由擴散控制的反應都是隨時間變化的。溫度較高或壓力較大時,時間可以縮短。在一定的溫度和壓力下,初始階段接頭強度隨時間延長增加,但當接頭強度提高到一定值后,便不再隨時間而增加。焊接時間可以在一個較寬的范圍內變化,但從提高生產率考慮,在保證接頭強度條件下,保溫時間越短越好。對于加中間層的擴散焊,保溫時間還取決于中間層厚度和對接頭化學成分、組織均勻度的要求。

          ④保護氣氛 保護氣氛的純度、流量、壓力或真空度、漏氣率都會影響擴散焊接頭的質量。常用的保護氣體是氬氣,真空度通常為(1~20)×10-3Pa。有些材料也可以采用高純度氮、氫或氦氣。在超塑性成形和擴散焊組合工藝中常用氬氣氛負壓(低真空)保護鈦板表面。對于在冷卻過程中有相變的材料以及陶瓷類脆性材料,擴散焊時加熱和冷卻速度應加以控制。共晶反應擴散時,加熱速度太慢,會因擴散而使接觸面上的化學成分發生變化,影響熔融共晶的生成。

          無錫海菲焊接設備有限公司20年專注于高分子擴散焊機及整線方案的研發、生產和銷售,主要應用于新能源(太陽能、風能、儲能)行業、光伏行業、低壓電器行業、3C電子行業等。如果您對我們的高分子擴散焊設備和整線方案感興趣,請聯系我們:183-0616-1990。

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