1 扩散连接技术
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
1.4、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,扩散连接时要实现可靠的物 理接触,必须提高连接温度或增大连 接压力(Ni 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。
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。
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
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。