第二章擴(kuò)散焊

1、1 第二章第二章 擴(kuò)散焊擴(kuò)散焊 與其他焊接方法相比較，擴(kuò)散焊接方法具有以下一些優(yōu)點(diǎn)： (1)接頭質(zhì)量好 (2) 零部件變形小 (3) 可一次焊接多個(gè)接頭 因而擴(kuò)散焊可作為部件的最后組 裝連接工藝。 (4) 可焊接大斷面接頭 (5) 可焊接其他焊接方法難于焊接的材料 (6) 與其他熱加工、熱處理工藝結(jié)合可獲得較大的經(jīng)濟(jì)效益 2 擴(kuò)散焊缺點(diǎn) u擴(kuò)散焊缺點(diǎn)擴(kuò)散焊缺點(diǎn) u(1) (1) 對(duì)零件待焊表面的制備和裝配的要求較高對(duì)零件待焊表面的制備和裝配的要求較高 u(2) (2) 焊接熱循環(huán)時(shí)間長(zhǎng)，生產(chǎn)率低。在某些情況下焊接熱循環(huán)時(shí)間長(zhǎng)，生產(chǎn)率低。在某些情況下 會(huì)產(chǎn)生一些副作用，例如母材晶?？赡苓^度長(zhǎng)大會(huì)

2、產(chǎn)生一些副作用，例如母材晶粒可能過度長(zhǎng)大 u(3) (3) 設(shè)備一次性投資較大，而且焊接工件時(shí)尺寸受設(shè)備一次性投資較大，而且焊接工件時(shí)尺寸受 到設(shè)備的限制到設(shè)備的限制 u(4) (4) 對(duì)焊縫的焊合質(zhì)量尚無可靠的無損檢測(cè)手段對(duì)焊縫的焊合質(zhì)量尚無可靠的無損檢測(cè)手段 3 第一節(jié)第一節(jié) 擴(kuò)散焊原理擴(kuò)散焊原理 u圖圖2-1 2-1 金屬真實(shí)表面的示意圖金屬真實(shí)表面的示意圖 圖2-2 金屬表面吸附層組成示意圖 1-極化分子層 2-水吸附層 3-氣體吸附層 4-氧化層 5-變形區(qū) 6-金屬 4 一、同種金屬擴(kuò)散焊模型一、同種金屬擴(kuò)散焊模型 圖2-3 擴(kuò)散焊的三階段模型 a) 凹凸不平的初始接觸 b) 第一

3、階段：變形和交界面的形成 c) 第二階段：晶界遷移和微孔消除 d) 第三階段：體積擴(kuò)散，微孔消除 5 影響其擴(kuò)散過程和程度的主要工藝因素 u(1) (1) 溫度溫度 影響擴(kuò)散焊進(jìn)程的主要因素是原子的擴(kuò)散，而影響原子擴(kuò)散的主要因影響擴(kuò)散焊進(jìn)程的主要因素是原子的擴(kuò)散，而影響原子擴(kuò)散的主要因 素是濃度梯度和溫度。動(dòng)力學(xué)理論對(duì)溫度在擴(kuò)散焊中的影響提供了定量的解釋，素是濃度梯度和溫度。動(dòng)力學(xué)理論對(duì)溫度在擴(kuò)散焊中的影響提供了定量的解釋， 即：即： d =dd =d0 0e e-q/kt -q/kt 式中：式中：d d在在t t溫度下的擴(kuò)散系數(shù)溫度下的擴(kuò)散系數(shù) d d0 0比例常數(shù)比例常數(shù) ee自然對(duì)數(shù)的底

4、自然對(duì)數(shù)的底 u qq擴(kuò)散激活能擴(kuò)散激活能 kk波爾茲曼常數(shù)波爾茲曼常數(shù) tt絕對(duì)溫度絕對(duì)溫度 u這個(gè)公式表明，升高溫度對(duì)提高原子擴(kuò)散速度有極大作用，所以擴(kuò)散焊一般都在這個(gè)公式表明，升高溫度對(duì)提高原子擴(kuò)散速度有極大作用，所以擴(kuò)散焊一般都在 高于高于1/21/2金屬的熔化溫度下進(jìn)行金屬的熔化溫度下進(jìn)行 u(2) (2) 壓力壓力 壓力主要影響擴(kuò)散焊第一階段的進(jìn)行。如壓力過低，則表層塑性變形壓力主要影響擴(kuò)散焊第一階段的進(jìn)行。如壓力過低，則表層塑性變形 不足，表面形成物理接觸的過程進(jìn)行不徹底，界面上殘留的孔洞過大且過多。較不足，表面形成物理接觸的過程進(jìn)行不徹底，界面上殘留的孔洞過大且過多。較 高的擴(kuò)

5、散壓力可產(chǎn)生較大的表層塑性變形，還可使表層再結(jié)晶溫度降低，加速晶高的擴(kuò)散壓力可產(chǎn)生較大的表層塑性變形，還可使表層再結(jié)晶溫度降低，加速晶 界遷移界遷移 u(3) (3) 時(shí)間時(shí)間 擴(kuò)散焊三個(gè)階段的進(jìn)行均需要較長(zhǎng)的時(shí)間。如擴(kuò)散時(shí)間過短，嚴(yán)重時(shí)擴(kuò)散焊三個(gè)階段的進(jìn)行均需要較長(zhǎng)的時(shí)間。如擴(kuò)散時(shí)間過短，嚴(yán)重時(shí) 會(huì)導(dǎo)致焊縫中殘留有許多孔洞，影響接頭性能。會(huì)導(dǎo)致焊縫中殘留有許多孔洞，影響接頭性能。 6 二、瞬間液相擴(kuò)散焊過程二、瞬間液相擴(kuò)散焊過程 圖圖2-4 2-4 瞬間液相擴(kuò)散焊接過程示意圖瞬間液相擴(kuò)散焊接過程示意圖 a）擴(kuò)散前準(zhǔn)備好的組合件）擴(kuò)散前準(zhǔn)備好的組合件 b）加熱到焊接溫度）加熱到焊接溫度 c)在

6、焊接溫度下擴(kuò)散在焊接溫度下擴(kuò)散 使接頭等溫凝固使接頭等溫凝固 d）等溫凝固完成，繼續(xù)均勻化）等溫凝固完成，繼續(xù)均勻化 e)完全均勻化的焊縫完全均勻化的焊縫 7 三、其它擴(kuò)散焊問題 u對(duì)子異種材料（包括非金屬材料，如陶瓷、石對(duì)子異種材料（包括非金屬材料，如陶瓷、石 墨等）的擴(kuò)散焊和雖有中間層，但中聞層不熔墨等）的擴(kuò)散焊和雖有中間層，但中聞層不熔 化的擴(kuò)散焊化的擴(kuò)散焊 u在異種金屬在異種金屬a與與b擴(kuò)散焊擴(kuò)散焊 8 第二節(jié)第二節(jié) 擴(kuò)散焊種類擴(kuò)散焊種類 u一、同種材料擴(kuò)散焊 u同種材料擴(kuò)散焊通常指不加中間層的兩同種金 屬直接接觸的擴(kuò)散焊。對(duì)這種類型的擴(kuò)散焊， 一般要求待焊表面制備質(zhì)量較高，焊接時(shí)要求

7、 施加較大的壓力。焊后接頭的成分、組織與母 材基本一致。氧溶解度大的金屬如鈦、銅、鐵 、鋯、鉭等最易焊接，鋁及其合金，含鋁、鉻 、鈦的鐵基及鈷基合金則因容易形成氧化物而 難于焊接。 9 二、異種材料擴(kuò)散焊二、異種材料擴(kuò)散焊 u異種材料擴(kuò)散焊是指異種金屬或金屬與陶瓷，異種材料擴(kuò)散焊是指異種金屬或金屬與陶瓷， 石墨等非金屬的擴(kuò)散焊。進(jìn)行這種類型的擴(kuò)散石墨等非金屬的擴(kuò)散焊。進(jìn)行這種類型的擴(kuò)散 焊時(shí)，可能出現(xiàn)下列現(xiàn)象：焊時(shí)，可能出現(xiàn)下列現(xiàn)象： u1由于膨脹系數(shù)不同而在結(jié)合面上出現(xiàn)熱應(yīng)力由于膨脹系數(shù)不同而在結(jié)合面上出現(xiàn)熱應(yīng)力 。 u2在結(jié)合面上由于冶金反應(yīng)而產(chǎn)生低熔點(diǎn)共晶在結(jié)合面上由于冶金反應(yīng)而產(chǎn)生低熔

8、點(diǎn)共晶 組織或者形成脆性金屬間化合物。組織或者形成脆性金屬間化合物。 u3由于擴(kuò)散系數(shù)不同而在接頭中形成擴(kuò)散孔洞由于擴(kuò)散系數(shù)不同而在接頭中形成擴(kuò)散孔洞 。 u4由于兩種金屬的電化學(xué)性能不同，接頭易出由于兩種金屬的電化學(xué)性能不同，接頭易出 現(xiàn)電化學(xué)腐蝕現(xiàn)電化學(xué)腐蝕 10 三、加中間層擴(kuò)散焊（擴(kuò)散釬焊）三、加中間層擴(kuò)散焊（擴(kuò)散釬焊） u當(dāng)用上述兩種方法難以焊接或效果較差時(shí)，可當(dāng)用上述兩種方法難以焊接或效果較差時(shí)，可 在被焊材料之間加入一層金屬或合金（稱為中在被焊材料之間加入一層金屬或合金（稱為中 間層或擴(kuò)散劑），這樣就可以焊接很多難焊的間層或擴(kuò)散劑），這樣就可以焊接很多難焊的 或冶金上不相容的異種

9、材料。在焊接過程中，或冶金上不相容的異種材料。在焊接過程中， 中間層經(jīng)過充分?jǐn)U散后，其成分逐漸接近母材中間層經(jīng)過充分?jǐn)U散后，其成分逐漸接近母材 冷卻后在金相照片中不存在單獨(dú)的一層。如冷卻后在金相照片中不存在單獨(dú)的一層。如 中間層選用熔點(diǎn)低于焊接溫度的材料，則焊接中間層選用熔點(diǎn)低于焊接溫度的材料，則焊接 時(shí)中間層熔化為液相而起作用在這種情況下時(shí)中間層熔化為液相而起作用在這種情況下 的擴(kuò)散焊有人稱它為，擴(kuò)散釬焊。的擴(kuò)散焊有人稱它為，擴(kuò)散釬焊。 11 四、共晶反應(yīng)擴(kuò)散焊四、共晶反應(yīng)擴(kuò)散焊 u共晶反應(yīng)擴(kuò)散焊是利用在某一溫度下，待焊異共晶反應(yīng)擴(kuò)散焊是利用在某一溫度下，待焊異 種金屬之間會(huì)形成低熔點(diǎn)共晶的

10、特點(diǎn)來加速擴(kuò)種金屬之間會(huì)形成低熔點(diǎn)共晶的特點(diǎn)來加速擴(kuò) 散焊接過程的一種擴(kuò)散焊。焊接時(shí)選用略高于散焊接過程的一種擴(kuò)散焊。焊接時(shí)選用略高于 共晶點(diǎn)的焊接溫度，利用焊接過程中產(chǎn)生的微共晶點(diǎn)的焊接溫度，利用焊接過程中產(chǎn)生的微 量共晶液相，填充界面之間的空隙，以縮短焊量共晶液相，填充界面之間的空隙，以縮短焊 接過程。不過，一旦液相形成之后應(yīng)立即降溫接過程。不過，一旦液相形成之后應(yīng)立即降溫 ，使之凝固以免繼續(xù)生成過量的液相。降溫，使之凝固以免繼續(xù)生成過量的液相。降溫 后再使之經(jīng)過充分的高溫?cái)U(kuò)散處理，消除鑄態(tài)后再使之經(jīng)過充分的高溫?cái)U(kuò)散處理，消除鑄態(tài) 組織。由于共晶反應(yīng)擴(kuò)散焊要求對(duì)溫度控制較組織。由于共晶反應(yīng)

11、擴(kuò)散焊要求對(duì)溫度控制較 嚴(yán)，因而實(shí)際上較少采用。嚴(yán)，因而實(shí)際上較少采用。 12 五、瞬間液相擴(kuò)散焊（簡(jiǎn)稱五、瞬間液相擴(kuò)散焊（簡(jiǎn)稱tlp法）法） u隨著擴(kuò)散焊工藝的發(fā)展，當(dāng)將共晶反應(yīng)擴(kuò)散焊原隨著擴(kuò)散焊工藝的發(fā)展，當(dāng)將共晶反應(yīng)擴(kuò)散焊原 理應(yīng)用于加中間層擴(kuò)散焊時(shí)，出現(xiàn)了瞬間液相擴(kuò)理應(yīng)用于加中間層擴(kuò)散焊時(shí)，出現(xiàn)了瞬間液相擴(kuò) 散焊，它可降低待焊表面制備的質(zhì)量要求，減少散焊，它可降低待焊表面制備的質(zhì)量要求，減少 焊接時(shí)間，提高接頭質(zhì)量的穩(wěn)定性。它常在待焊焊接時(shí)間，提高接頭質(zhì)量的穩(wěn)定性。它常在待焊 的表面間加一層有利于擴(kuò)散的中間材料，焊接時(shí)的表面間加一層有利于擴(kuò)散的中間材料，焊接時(shí) ，很薄的中間層在加熱過程

12、中與母材發(fā)生共晶反，很薄的中間層在加熱過程中與母材發(fā)生共晶反 應(yīng)，形成極薄的液相膜此液膜填充整個(gè)接頭間應(yīng)，形成極薄的液相膜此液膜填充整個(gè)接頭間 隙后，再使之等溫凝固并進(jìn)行均勻化擴(kuò)散處理，隙后，再使之等溫凝固并進(jìn)行均勻化擴(kuò)散處理， 從而獲得成分和組織在接頭縱斷面上較為均勻的從而獲得成分和組織在接頭縱斷面上較為均勻的 接頭。接頭。 13 瞬間液相擴(kuò)散焊過程 l圖圖2-4 瞬間液相擴(kuò)散焊接過程示意圖瞬間液相擴(kuò)散焊接過程示意圖 ua）擴(kuò)散前準(zhǔn)備好的組合件）擴(kuò)散前準(zhǔn)備好的組合件 b）加熱到焊接溫度）加熱到焊接溫度 c)在焊接溫度下擴(kuò)散使接頭等溫凝固在焊接溫度下擴(kuò)散使接頭等溫凝固 d）等溫凝固完）等溫凝固

13、完 成，繼續(xù)均勻化成，繼續(xù)均勻化 e)完全均勻化的焊縫完全均勻化的焊縫 14 六、熱等靜壓擴(kuò)散焊六、熱等靜壓擴(kuò)散焊 u這種擴(kuò)散焊是利用高壓（例如這種擴(kuò)散焊是利用高壓（例如70mpa) 氣氣 體對(duì)工件進(jìn)行各向均勻加壓。它與機(jī)械式體對(duì)工件進(jìn)行各向均勻加壓。它與機(jī)械式 加壓比較，有加壓均勻，不易損壞構(gòu)件的加壓比較，有加壓均勻，不易損壞構(gòu)件的 優(yōu)點(diǎn)，因而特別適合于脆性材料的擴(kuò)散焊優(yōu)點(diǎn)，因而特別適合于脆性材料的擴(kuò)散焊 。由于設(shè)備特殊（常用制造粉末冶金的熱。由于設(shè)備特殊（常用制造粉末冶金的熱 等靜壓設(shè)備），目前未能披廣泛采用。等靜壓設(shè)備），目前未能披廣泛采用。 15 七、超塑成型七、超塑成型擴(kuò)散焊擴(kuò)散焊

14、（簡(jiǎn)稱（簡(jiǎn)稱spf-db ) u對(duì)于在高溫下具有超塑性的金屬材料，例如對(duì)于在高溫下具有超塑性的金屬材料，例如 tc4鈦合金，可以在高溫下用較低的壓力同時(shí)鈦合金，可以在高溫下用較低的壓力同時(shí) 實(shí)現(xiàn)成形和焊接。采用此種組合工藝的條件之實(shí)現(xiàn)成形和焊接。采用此種組合工藝的條件之 一是材料的超塑性成形溫度與擴(kuò)散焊接溫度相一是材料的超塑性成形溫度與擴(kuò)散焊接溫度相 近。該工藝方法的特點(diǎn)是擴(kuò)散焊在低真空下完近。該工藝方法的特點(diǎn)是擴(kuò)散焊在低真空下完 成，擴(kuò)散焊壓力為氣體壓力以保證對(duì)板材加壓成，擴(kuò)散焊壓力為氣體壓力以保證對(duì)板材加壓 均勻。均勻。 16 第三節(jié)第三節(jié) 擴(kuò)散焊工藝擴(kuò)散焊工藝 u為獲得優(yōu)質(zhì)的擴(kuò)散焊接頭，

15、除根據(jù)所焊部件的為獲得優(yōu)質(zhì)的擴(kuò)散焊接頭，除根據(jù)所焊部件的 材料、形狀和尺寸等選擇合適的擴(kuò)散焊方法和材料、形狀和尺寸等選擇合適的擴(kuò)散焊方法和 設(shè)備外，精心制備待焊零件，選取合適的焊接設(shè)備外，精心制備待焊零件，選取合適的焊接 條件并在焊接過程中控制主要工藝參數(shù)是極其條件并在焊接過程中控制主要工藝參數(shù)是極其 重要的。另外，從冶金因素考慮仔細(xì)選擇合適重要的。另外，從冶金因素考慮仔細(xì)選擇合適 韻中間層和其他輔助材料也是十分重要的。焊韻中間層和其他輔助材料也是十分重要的。焊 接的加熱溫度、對(duì)工件施加的壓力以及擴(kuò)散的接的加熱溫度、對(duì)工件施加的壓力以及擴(kuò)散的 時(shí)間是主要的工藝參數(shù)時(shí)間是主要的工藝參數(shù) 17 一

16、、工件待焊表面的制備和清理一、工件待焊表面的制備和清理 u1表面機(jī)加工表面機(jī)加工 u2除油污和表面侵蝕除油污和表面侵蝕 18 二、中間層材料的選擇二、中間層材料的選擇 u中間層的作用是：中間層的作用是： u1) 改善表面接觸，從而降低對(duì)待焊表面制備質(zhì)量的要改善表面接觸，從而降低對(duì)待焊表面制備質(zhì)量的要 求，降低所需的焊接壓力。求，降低所需的焊接壓力。 u2) 改善擴(kuò)散條件，加速擴(kuò)散過程，從而可降低焊接溫改善擴(kuò)散條件，加速擴(kuò)散過程，從而可降低焊接溫 度，縮短焊接時(shí)間。度，縮短焊接時(shí)間。 u3) 改善冶金反應(yīng)，避免（或減少）形成脆性金屬間化改善冶金反應(yīng)，避免（或減少）形成脆性金屬間化 合物和不希望有

17、的共晶組織。合物和不希望有的共晶組織。 u4) 避免或減少因被焊材料之間物理化學(xué)性能差異過大避免或減少因被焊材料之間物理化學(xué)性能差異過大 所引起的問題，如熱應(yīng)力過大，出現(xiàn)擴(kuò)散孔洞等。所引起的問題，如熱應(yīng)力過大，出現(xiàn)擴(kuò)散孔洞等。 19 因此所選擇的中間層材料應(yīng)是 u1) 容易塑性變形；容易塑性變形； u2) 含有加速擴(kuò)散的元素，如硼、鈹、硅含有加速擴(kuò)散的元素，如硼、鈹、硅 等；等； u3) 物理化學(xué)性能與母材差異較被焊材料物理化學(xué)性能與母材差異較被焊材料 之間的差異?。恢g的差異?。?u4) 不與母材產(chǎn)生不良的冶金反應(yīng)，如產(chǎn)不與母材產(chǎn)生不良的冶金反應(yīng)，如產(chǎn) 生脆性相或不希望有的共晶相；生脆性相或

18、不希望有的共晶相； u5) 不會(huì)在接頭上引起電化學(xué)腐蝕問題不會(huì)在接頭上引起電化學(xué)腐蝕問題。 20 三、止焊劑三、止焊劑 u擴(kuò)散焊中為了防止壓頭與工件或工件之間某些待擴(kuò)散焊中為了防止壓頭與工件或工件之間某些待 定區(qū)域被擴(kuò)散粘結(jié)在一起，需加止焊材料（片狀定區(qū)域被擴(kuò)散粘結(jié)在一起，需加止焊材料（片狀 或粉狀），這種輔助材料應(yīng)具有以下性能：或粉狀），這種輔助材料應(yīng)具有以下性能： u1) 高于焊接溫度的熔點(diǎn)或軟化點(diǎn)高于焊接溫度的熔點(diǎn)或軟化點(diǎn); u2) 有較好的高溫化學(xué)穩(wěn)定性，高溫下不與工件有較好的高溫化學(xué)穩(wěn)定性，高溫下不與工件 、夾具或壓頭起化學(xué)反應(yīng)；、夾具或壓頭起化學(xué)反應(yīng)； u3) 應(yīng)不釋放出有害氣體污

19、染附近待焊表面，不應(yīng)不釋放出有害氣體污染附近待焊表面，不 破壞保護(hù)氣氛或真空度。破壞保護(hù)氣氛或真空度。 21 四、焊接工藝參數(shù)四、焊接工藝參數(shù) u1溫度溫度 u對(duì)許多金屬和合金，擴(kuò)散焊溫度為對(duì)許多金屬和合金，擴(kuò)散焊溫度為 0.60.8tm(k) (tm為母材熔點(diǎn)），對(duì)出為母材熔點(diǎn)），對(duì)出 現(xiàn)液相的擴(kuò)散焊，加熱溫度比中間層材現(xiàn)液相的擴(kuò)散焊，加熱溫度比中間層材 料熔點(diǎn)或共晶反應(yīng)溫度稍高一些。液相料熔點(diǎn)或共晶反應(yīng)溫度稍高一些。液相 填充間隙后的等溫凝固和均勻化擴(kuò)散溫填充間隙后的等溫凝固和均勻化擴(kuò)散溫 度可略為下降。度可略為下降。 22 u2壓力壓力 圖2-5 焊接接頭強(qiáng)度與壓力的關(guān)系(保溫時(shí)間5mi

20、n) 1-t=800 2-t= 900 3-t=1000 4-t =1100 23 3擴(kuò)散時(shí)間 u擴(kuò)散時(shí)間是指被焊工件在焊接溫度下保擴(kuò)散時(shí)間是指被焊工件在焊接溫度下保 持的時(shí)間持的時(shí)間 u實(shí)際焊接過程中，焊接時(shí)間可在一個(gè)非實(shí)際焊接過程中，焊接時(shí)間可在一個(gè)非 常寬的范圍內(nèi)變化。采用某種工藝參數(shù)常寬的范圍內(nèi)變化。采用某種工藝參數(shù) 時(shí)，焊接時(shí)間有數(shù)分鐘即足夠而用另一時(shí)，焊接時(shí)間有數(shù)分鐘即足夠而用另一 種工藝參數(shù)時(shí)則需數(shù)小時(shí)。種工藝參數(shù)時(shí)則需數(shù)小時(shí)。 24 圖2-6 真空擴(kuò)散焊接頭強(qiáng)度與保溫時(shí)間的關(guān)系(壓力2ompa，結(jié)構(gòu)鋼) 25 4保護(hù)氣氛 u焊接保護(hù)氣氛純度、流量、壓力或真空焊接保護(hù)氣氛純度、流

21、量、壓力或真空 度、漏氣率均會(huì)影響擴(kuò)散焊接頭質(zhì)量度、漏氣率均會(huì)影響擴(kuò)散焊接頭質(zhì)量 常用保護(hù)氣體是氬氣，常用真空度為常用保護(hù)氣體是氬氣，常用真空度為(10 20) x 10-3pa 26 第四節(jié)第四節(jié) 擴(kuò)散焊設(shè)備擴(kuò)散焊設(shè)備 一、真空擴(kuò)散焊機(jī)一、真空擴(kuò)散焊機(jī) 圖2-7 真空擴(kuò)散焊機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 1-真空室 2-被焊零件 3-高頻加熱線圈 4-真空抽氣系統(tǒng) 5-高頻電源 6-加壓系統(tǒng) 27 二、超塑成型二、超塑成型擴(kuò)散焊設(shè)備擴(kuò)散焊設(shè)備 u1由普通液壓機(jī)與專門設(shè)計(jì)的加熱平臺(tái)構(gòu)成由普通液壓機(jī)與專門設(shè)計(jì)的加熱平臺(tái)構(gòu)成 1-陶瓷加熱平合 2-真空抽氣系統(tǒng)多 3-加熱元件 4-不誘鋼容器 5-底板 6-鈦合金擴(kuò)

22、散焊零件 7-墊塊 28 2 壓力機(jī)的平臺(tái)置于加熱爐內(nèi)，其平臺(tái)由 耐高溫的合金制成。為加速升溫，平臺(tái)內(nèi) 亦可安裝加熱元件 u1-下金屬平臺(tái)下金屬平臺(tái) u2-上金屬平臺(tái)上金屬平臺(tái) u3-爐殼爐殼 u4-導(dǎo)筒導(dǎo)筒 u5-立住立住 u6-油缸油缸 u7-上模具上模具 u8-下模具下模具 9-氣管氣管 u10-活動(dòng)爐底活動(dòng)爐底 29 三、熱等靜壓擴(kuò)散焊設(shè)備三、熱等靜壓擴(kuò)散焊設(shè)備 1-電熱器電熱器 2-爐襯爐襯 3-隔熱層隔熱層 4-電源引線電源引線 5-惰性氣體管道惰性氣體管道 6-安全閥組件安全閥組件 7-真空管道真空管道 8-冷卻管冷卻管 9-熱電耦熱電耦 30 第五節(jié)第五節(jié) 擴(kuò)散焊接頭質(zhì)量及檢驗(yàn)

23、擴(kuò)散焊接頭質(zhì)量及檢驗(yàn) u擴(kuò)散焊工藝過程較易控制，重復(fù)性好。擴(kuò)散焊工藝過程較易控制，重復(fù)性好。 生產(chǎn)中主要靠控制工藝過程中各參數(shù)來生產(chǎn)中主要靠控制工藝過程中各參數(shù)來 保證質(zhì)量，同時(shí)采用隨機(jī)抽樣進(jìn)行金相保證質(zhì)量，同時(shí)采用隨機(jī)抽樣進(jìn)行金相 檢查，并配以超聲等無損檢測(cè)手段，但檢查，并配以超聲等無損檢測(cè)手段，但 到目前為止，還無十分可靠的非破壞性到目前為止，還無十分可靠的非破壞性 檢測(cè)手段檢測(cè)手段 31 一、力學(xué)性能一、力學(xué)性能 u正常的同種金屬擴(kuò)散焊接頭的組織和性正常的同種金屬擴(kuò)散焊接頭的組織和性 能與基體材料相同。當(dāng)擴(kuò)散焊接頭中存能與基體材料相同。當(dāng)擴(kuò)散焊接頭中存 在未焊合或孔洞時(shí)，接頭塑性性能指標(biāo)

24、在未焊合或孔洞時(shí)，接頭塑性性能指標(biāo) 將明顯下降，而抗拉強(qiáng)度在缺陷尺寸小將明顯下降，而抗拉強(qiáng)度在缺陷尺寸小 ，數(shù)量不多時(shí)，仍可能與母材相同。，數(shù)量不多時(shí)，仍可能與母材相同。 32 二、缺陷二、缺陷 u擴(kuò)散焊接頭缺陷主要是未焊合和孔洞（擴(kuò)散焊接頭缺陷主要是未焊合和孔洞（ 界面孔洞和擴(kuò)散孔洞）。界面孔洞缺陷界面孔洞和擴(kuò)散孔洞）。界面孔洞缺陷 形式在表面制備清理不良，氣氛中氧分形式在表面制備清理不良，氣氛中氧分 壓過高以及工藝參數(shù)選擇不當(dāng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)壓過高以及工藝參數(shù)選擇不當(dāng)時(shí)，會(huì)產(chǎn) 生上述缺陷，尤其在焊接區(qū)邊緣部分，生上述缺陷，尤其在焊接區(qū)邊緣部分， 因壓力較低，更易出現(xiàn)缺陷。因壓力較低，更易出現(xiàn)缺陷。 33 三、檢測(cè)三、檢測(cè) u常用切取金相試片方法來檢查焊縫情況。根據(jù)常用切取金相試片方法來檢查焊縫情況。根據(jù) 液相檢查的界面長(zhǎng)度（液相檢查的界面長(zhǎng)度（l）與其中未焊合的線）與其中未焊合的線 段長(zhǎng)度（段長(zhǎng)度（l未）來計(jì)算焊合率未）來計(jì)算焊合率（l-l未）未）/lx loo%。目前，尚無可靠的無損檢測(cè)方法來。目前，尚無可靠的無損檢測(cè)方法來 檢查十分緊密接觸，但晶粒生長(zhǎng)未穿過界面的檢查十分緊密接觸，但晶粒生長(zhǎng)未穿過界面的 未焊合區(qū)域。生產(chǎn)和試驗(yàn)中也用高