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1.溫度
溫度是擴散焊接最重要的工藝參數(shù),溫度的微小變化導(dǎo)致擴散焊接速度的較大變化,在一定溫度范圍內(nèi),溫度越高,擴散過程越快,得到的接頭強度越高。
從這個角度看,擴散焊接溫度應(yīng)選擇盡可能高的溫度。但是,加熱溫度受焊接部件和夾具的高溫強度和工件的冶金特性(相變和再結(jié)晶等)的限制。另外,如果溫度超過某個值而上升,則接頭質(zhì)量不會大幅改善,有時也會降低。
對于許多金屬和合金,擴散焊接的溫度為0-6.8Tm(K)。Tm是基材的熔點。在液態(tài)擴散焊接的情況下,加熱溫度略高于中間層材料的熔點或共晶反應(yīng)溫度。用液體填充間隙,等溫凝固和均勻化擴散溫度稍低。聚合物擴散焊機設(shè)置紅外線溫度計,可以更好地控制溫度。
2.壓力
固定其他參數(shù)后,可以使用更高的壓力創(chuàng)建更好的管接頭。壓力上限取決于焊接件的整體變形極限、設(shè)備噸位等。在異種金屬擴散焊接中,可以通過使用更大的壓力來減少或防止擴散孔。
除熱等靜壓擴散焊外,擴散焊的壓力一般為0。選擇5到50 MPa之間的值。對于液態(tài)擴散焊接,可以選擇較低的壓力。壓力過高可能會擠壓液態(tài)金屬,導(dǎo)致接頭成分失去控制。
擴散壓力對第二、三階段的影響較小,在固體擴散焊后期階段可以降低壓力,減少工件變形。
3.擴散時間
擴散時間是焊接部件在焊接溫度下保持的時間。為了在焊接過程中獲得所需的強度,必須檢查擴散過程是否完全完成。如果擴散時間過短,則接頭強度不能達(dá)到與基材強度相同的穩(wěn)定強度。
然而,過高的溫度和高壓持續(xù)時間不會改善接頭的質(zhì)量,從而增加基材的顆粒尺寸。對于能夠在脆性金屬間形成化合物的接合部,需要控制擴散時間來控制脆性層的厚度,以不影響接合部的性能。擴散焊接時間不是單獨的參數(shù),而是與溫度和壓力密切相關(guān)。溫度高或壓力高會縮短時間。
在具有中間層的擴散焊接的情況下,焊接時間取決于中間層的厚度、接頭成分和結(jié)構(gòu)均勻性的要求(包括脆性容許量)。
在實際焊接過程中,焊接時間可能會有大范圍的變化。如果使用工藝參數(shù),焊接時間只需幾分鐘,但使用其他工藝參數(shù)需要幾小時。
4.大氣保護
焊接保護氣氛的純度、流量、壓力或真空度以及氣體泄漏率影響擴散焊接頭的質(zhì)量。一般保護氣體為氬氣,一般真空度為(1-20)X10-3P