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1、特种连接方法special joining technology,第6讲,第5章 真空扩散焊,在一定的温度和压力下，被连接表面相互靠近、接触，通过局部微观塑性 变形或微观液相而扩大被连接表面的物理接触，结合层经过一定时间的相互扩散，形成整体连接的过程（固相焊接）,1. 分类 被焊材料种类： 同种材料扩散焊 异种材料扩散焊 共晶反应扩散焊 扩散焊原理： 瞬间液相扩散焊 超塑性成形扩散焊,特种连接方法special joining technology,特种连接方法special joining technology,2. 特点 组织性能与母材相近；内部、多点、大面 积连接；变形小；适于塑性差、熔
2、点高或异 种材料的焊接 表面制备及粗糙度要求高；加热时间长， 晶粒长大；设备一次性投资大，工件尺寸受 限,特种连接方法special joining technology,3. 扩散焊原理,特种连接方法special joining technology,特种连接方法special joining technology,Initial asperity contact Deformation and interfacial boundary formation,Grain boundary migration Volume diffusion micro-void elimination Fo
3、rmation process of the diffusion transition zone between materials,特种连接方法special joining technology,4. 扩散焊机制 界面吸附与活化: 物理吸附，接触，面积逐渐增加，活化中 心，局部化学反应，原子间距0.10.3nm时，化学结合，随 时间延长，整个结合面结合，形成结合层。 固体中的扩散机制: 扩散速率 kerkendal 效应：由于扩散系数不同，界 面两侧物质流不同，导致接触界面的移 动，向熔点低一侧运动，有时出现非均 匀运动，导致出现空洞,特种连接方法special joining techn
4、ology,lots of void small void even elimination,特种连接方法special joining technology,化学反应 化合反应：形成单物质，例如Cu+Al; Fe+Al，随 着化合物的生成，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。 置换反应：活泼元素置换非活泼元素，如Al- Mg+SiO2，形成新相硅。,5. 扩散焊设备,特种连接方法special joining technology,特种连接方法special joining technology,组成及作用 真空室：放置试样 真空系统
5、：抽真空 加热系统：加热 加压系统：施加压力 测量与控制系统：测量与控制加热温度，保温时间和焊 接压力 冷却系统：循环水冷却，降温,特种连接方法special joining technology,Workhorse型真空扩散焊设备的主要特点： 全自动真空系统：采用德国Leybold系列真空扩散泵，德国Leybold系列D40B真空机械泵，美国Granville真空仪表。 温度/压力程序控制：加热、加压和冷却采用Honeywell DCP-550仪表数字程序控制。包括99级程序，能自动调节，具有计算机接口。 过热温度指示：由Honeywell UDC-2000数字指示仪控制。 柱塞行程：由Honeywell UDC-3000数字控制。 数字处理记录仪：Honeywell DPR-3000数字仪表记录，具有8通道计算机接口。,
