釬料的毛細(xì)填縫過程

1、釬焊原理釬焊原理 釬料的毛細(xì)填縫過程釬料的毛細(xì)填縫過程 2014. 07. 02釬焊接頭的形成過程釬焊接頭的形成過程Page 2釬料填滿釬縫釬料同母材相互作用釬焊：借助液態(tài)釬料填滿固態(tài)母材之間的間隙并相互擴 散形成冶金結(jié)合的一類材料連接方法。釬料向母材中擴散母材溶入釬料中實現(xiàn)冶金結(jié)合母材母材母材母材釬料釬料的毛細(xì)填縫過程釬料的毛細(xì)填縫過程Page 3分子壓力是產(chǎn)生表面張力的根源： 相界面處表相分子受力不均勻，表相分子有向體相運動的趨勢，因而表相對體相產(chǎn)生一種壓力，稱為分子壓力。分子壓力表面張力的作用效果表面張力引起的毛細(xì)吸附釬料的毛細(xì)填縫過程釬料的毛細(xì)填縫過程Page 4附加壓力當(dāng)相界面為曲面

2、時，會形成附加壓力：平界面凸界面凹界面彎曲液面附加壓力的產(chǎn)生附加壓力定義：PA = Pr - P 式中 Pr 彎曲相界面時體相所受的壓力； P 平相界面時體相所受的壓力。Page 51.2 釬料的毛細(xì)填縫過程釬料的毛細(xì)填縫過程附加壓力的推導(dǎo)： 設(shè)想在液態(tài)釬料內(nèi)部形成一個球型的氣泡，氣泡半徑為r，當(dāng)溫度一定時液體所受的壓力為p。 當(dāng)壓力p發(fā)生微小變化時，氣泡的表面積A和體積V均發(fā)生微小改變dA和dV，則有：pAdV = (p-p0)dV = dA對于球形氣泡：V = 4r3/3 dV = 4r2drA = 4r2 dA = 8rdr代入上式得： rp2A氣泡法測定附加壓力示意圖釬料的毛細(xì)填縫過程

3、釬料的毛細(xì)填縫過程Page 6Young-Laplace方程 描述一個曲面需要兩個曲率半徑。 在任意一彎曲液面取一小塊曲面ABCD，其面積近似為xy，取任意兩個互相垂直的正截面，它們交于法線Oz。 設(shè)曲面AB和BC弧段的曲率半徑分別為R1和R2，使曲面ABCD沿法線移動微小距離dz至AB CD，其面積擴大為(x + dx)(y + dy)，所以移動后的曲面面積增量為A = (x + dx)(y + dy) xy xdy + ydx體積增量為 dV = xydz因為 pAdV = dA 所以 (xdy + ydx) = pAxydz由相似三角形的比較可知 任意彎曲液面擴大時的做功分析11Rxdz

4、Rdxx或；dzRxdx122RydzRdyy或；dzRydy2釬料的毛細(xì)填縫過程釬料的毛細(xì)填縫過程Page 7Young-Laplace方程 可得 )11(21RRpA任意彎曲液面擴大時的做功分析式中pA 彎液面所受的附加壓力； 液相的表面張力； R1, R2 兩垂直方向上的曲率半徑。Yong-Laplace方程是討論液態(tài)填縫時的最基本方程。 對于任意形狀的彎曲液面，過曲面上一點的任意兩個互相垂直的正截面的曲率半徑的倒數(shù)和為常數(shù)C，C稱為該點的平均曲率。CRR2111h液態(tài)釬料爬升高度分析釬料的毛細(xì)填縫過程釬料的毛細(xì)填縫過程Page 8液態(tài)釬料的最大爬升高度 設(shè)平行板間隙為，插入液態(tài)釬料后釬料爬升高度為h。假若平行板無限大，這時沿平行于平板方向上的曲率半徑R1 ，即1 /R1 0，由Young-Laplace方程式得： 由于 x = R2cos根據(jù)流體靜力學(xué)關(guān)系可知：pA = gy由此可得 ： 當(dāng)x= /2時，為潤濕角，此時：221RRRpAgxgRycos2