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1、1 扩散连接技术,扩散连接是在一定的温度和压力下，经过一定时间，连接界面原子间相互扩散，实现的可靠连接。 异种金属材料、陶瓷、金属间化合物、非晶态及单晶合金 航空、航天、仪表及电子、机械、化工及汽车制造,1.1 扩散连接的原理 1.1.1固相扩散连接的原理 扩散连接过程三阶段： A.物理接触阶段 高温下微观不平的表面，在外加压力的作用下，总有一些点首先达到塑性变形，在持续压力的作用下，接触面积逐渐扩大，最终达到整个面的可靠接触。,B.接触表面的激活阶段 物理接触面积逐渐扩大，在接触界面的某些点处形成活化中心，在这个区域可以进行局部化学反应。接触界面原子间的相互扩散，形成牢固的结合层。 C.形成
2、可靠接头阶段 体反应。在接触部分形成的结合层，逐渐向体积方向发展，形成可靠的连接接头。,1.1.2 液相扩散连接基本原理 液相扩散连接方法自20世纪50年代以来，在弥散强化高温合金、纤维增强复合材料、异种金属材料以及新型材料的连接中得到了大量应用。该方法也称瞬时液相扩散连接（transient liquit phase）。,液相扩散连接大致可分为以下3个阶段： （1）液相的生成 （2）等温凝固过程 （3）成分均匀化,1.2扩散连接的特点 1）适合于耐热材料、陶瓷、磁性材料及活性金属的连接。 2）可进行内部及多点 、大面积构件的连接，以及电弧可达性不好，或用熔焊的方法根本不能实现的连接。 3）高
3、精密的连接，用这种方法连接后工件不变形，可实现机械加工后的精密装配连接。,1.1.3扩散连接的设备 （1）真空室 （2）扩散泵和机械泵组成的真空系统 （3）加热系统 （4）加压系统 （5）测量与控制系统 （6）冷却系统,1.4、常用材料的扩散连接 钛合金扩散连接时，Ti表面的氧化膜在高温下可以溶解在母材中，在5MPa的气压下，可以溶解TiO2达30，故氧化膜不妨碍扩散连接的进行。在相同成分的钛及其合金扩散连接的接头组织中没有原始界面的痕迹。 钛合金应用最普遍的连接方法是超塑成形扩散连接（SPF/DB）。钛合金原始晶粒度对扩散连接质量也有影响。,镍基高温合金的热强性好、变形阻力大，扩散连接时要实
4、现可靠的物理接触，必须提高连接温度或增大连接压力（Ni本身为立方晶格，原子排列密集，自由扩散能力差）。特别是镍基高温合金表面含有Ti和Al的氧化膜，而且Ni在高温下也容易生成NiO，这些氧化膜性能都比较稳定，增加了扩散连接的难度。,铜与钢的扩散连接 飞机发动机的精密摩擦副、止动盘等构件要求将锡青铜与钢连在一起，该类材料采用熔焊容易产生气孔，采用钎焊方法会降低接头的抗腐蚀性能，因此，常常采用扩散连接。 Al2O3 陶瓷与Al的扩散连接 在电子行业中，需要将电子元器件的Al2O3 陶瓷基板与Al散热器连在一起，由于Al2O3 陶瓷和Al的熔点相差太大，因此采用共晶烧结Cu工艺将Al2O3 陶瓷表面预金属化，然后进行扩散连接。,C/C复合材料一般采用加中间层的办法进行扩散连接，中间层材料可以采用石墨、B、Ti或TiSi2等。不管哪种方法，都是通过中间层与C的反应，形成化合物或晶体而达到连接的目的。,
