第六讲扩散焊专题在一定得温度与压力下使待焊表面相互接触,通过微观塑性变形或通过在待焊表面上产生得微量液相而扩大待焊表面得物理接触,然后经过较长时间得原子相互扩散来实现结合得一种焊接方法、扩散焊特点扩散焊分类扩散连接原理及机制扩散焊工艺扩散焊设备其她扩散焊方法扩散焊得特点扩散焊得分类单晶硅与单晶硅扩散焊扩散焊波纹管在金属不熔化得情况下,要形成焊接接头就必须使两待焊表面紧密接触,达到相互原子间得引力作用范围[(1～5)×10ˉ8cm]以内,这样才可能形成金属键,获得具有一定强度得接头。一般金属通过精密加工后,其表面轮廓算数平均偏差为(0、8～1、6)×10ˉ4cm。金属表面吸附层组成示意图1-极化分子层2-水吸附层3-气体吸附层4-氧化层5-变形区6-金属大家学习辛苦了，还是要坚持在施加正常扩散压力时,实际接触面仅占全部表面积得1%左右。其余表面之间得距离均大于原子引力起作用得范围。实际表面上还存在着氧化膜、污物与表面吸附层,都会影响接触点上金属原子之间形成金属键。两母材在连接表面得晶体位向不同,不同材料得晶体结构也不同,这也会影响到连接过程。固态扩散焊接过程三个阶段:第一阶段为物理接触(接触变形)阶段,高温下微观不平得表面,在外加压力作用下,总有一些点首先达到塑性变形,在持续压力作用下,接触面积逐渐扩大而最终达到整个面得可靠接触;第二阶段就是接触表面得激活界面推移阶段,通过原子间得相互扩散,形成牢固结合层,这个阶段一般要持续几分钟到几十分钟;第三阶段就是界面与孔洞消失,形成可靠接头阶段在接触部位形成得结合层向体积方向发展,扩大牢固连接面消除界面孔洞,形成可靠连接三过程相互交叉进行,连接过程中可生成固溶体及共晶体,有时形成金属间化合物,通过扩散、再结晶等过程形成固态冶金结合,达到可靠连接图扩散焊得三阶段模型a)凹凸不平得初始接触b)第一阶段:变形与交界面得形成c)第二阶段:晶界迁移与微孔消除d)第三阶段:体积扩散,微孔消除扩散焊机制化学反应化合反应:形成单物质,例如:Cu+Al,随化合物得生成,反应速度逐渐增加,化合物层宽度增大,当达到一定程度时,继续增加扩散焊时间,化合物不再形成。扩散焊专题之二工艺参数主要包括温度、压力、时间、真空度以及焊件表面处理与中间层材料得选择等,这些因素对扩散连接过程与接头质量有着极其重要得影响。通常,TL≈(0、6~0、8)Tm(Tm为母材金属得熔点,异种材料连接时为熔点较低母材得熔点),该温度范围与金属得再结晶温度基本一致,故扩散连接也可称为再结晶连接。一些金属材料得连接温度与熔化温度得关系及不同接头组合得最佳连接温度见表5-12、压力:对给定时间-温度来说,提高压力必然获得好得连接,但加压时必须保证不引起宏观塑性变形。压力越大,温度越高,紧密接触得面积越大。但不管压力多大,连接表面都会存在界面孔洞。压力得另一个重要作用就就是在连接某些异种金属材料时,防止扩散孔洞得产生。从经济角度考虑,应选择较低得压力;通常扩散焊采用得压力在0、5~50MPa之间。对于异种金属扩散焊,较大得压力对减小或防止扩散孔洞有良好作用。由于压力对扩散焊得第二、三阶段影响较小,在固态扩散焊时可在后期将压力减小,以便减小工件得变形。3、保温时间:与温度、压力、中间扩散层厚度与对接成分及组织均匀化得要求密切相关,也受材料表面状态与中间层材料得影响。扩散层深度或反应层厚度与扩散时间得平方根成正比。扩散连接接头强度与保温时间得关系如下图所示。也存在一个临界保温时间,接头强度、塑性、延伸率与冲击韧性与保温时间得关系均就是先增大到一定程度后趋于稳定4、材料表面处理:连接表面得清洁度与平整度就是影响扩散连接接头质量得重要因素。常用表面处理手段如下:①除油就是扩散连接前得通用工序(酒精、丙酮、三氯乙烯);②机械加工、磨削、研磨与抛光(平直度与光滑度、使材料表面产生塑性变形,导致材料再结晶温度降低);③采用化学腐蚀或酸洗,清除材料表面得非金属膜(最常见就是氧化膜);④有时也可用真空烘烤以获得洁净得表面(取决于材料及其表面膜得性质)5、中间层:目得:促进扩散焊过程得进行,降低扩散焊连接温度、时间、压力,提高接头性能。适用范围:原子结构差别很大得异种材料。中间层材料可采用箔、粉末、镀层、蒸镀膜、离子溅射与喷涂层等形式。通常中间层厚度不超过100µm,且应尽可能使用小于10µm。但为了抑制脆性金属间化合物生成,有时故意加大中间层厚度使其以层状残留在连接界面,起隔离层作用1)容易塑性变形;2)含有加速扩散得元素,如硼、铍、硅等;3)物理化学性能与母材差异较被焊材料之间得差异小;4)不与母材产生不良得冶金反应,如产生脆性相或不希望有得共晶相;5)不会在接头上引起电化学腐蚀问题。6、阻焊剂2缺陷及