擴(kuò)散焊的工藝擴(kuò)散焊的工藝參數(shù)

1.溫度

溫度是擴(kuò)散焊最重要的工藝參數(shù)，溫度的微小變化會(huì)使擴(kuò)散焊速度產(chǎn)生較大的變化。在一定的溫度范圍內(nèi)，溫度越高擴(kuò)散過程越快，所獲得的接頭強(qiáng)度也越高。

從這點(diǎn)考慮，應(yīng)盡可能選用較高的擴(kuò)散焊溫度。但加熱溫度受被焊工件和夾具的高溫強(qiáng)度，工件的相變、再結(jié)晶等冶金特性所限制，而且溫度高于一定值之后再提高時(shí)，接頭質(zhì)量提高不多，有時(shí)反而下降。

對許多金屬和合金，擴(kuò)散焊溫度為 0. 6~0. 8Tm（K），Tm為母材熔點(diǎn)； 對出現(xiàn)液相的擴(kuò)散焊，加熱溫度比中間層材料熔點(diǎn)或共晶反應(yīng)溫度稍高一些。 液相填充間隙后的等溫凝固和均勻化擴(kuò)散溫度可略為下降。如果在高分子擴(kuò)散焊機(jī)上配備紅外線測溫儀，那就能更好地掌握溫度。

2.壓力

在其它參數(shù)固定時(shí)，采用較高壓力能產(chǎn)生較好的接頭。壓力上限取決于對焊件總體變形量的限度，設(shè)備噸位等。對于異種金屬擴(kuò)散焊，采用較大的壓力對減少或防止擴(kuò)散孔洞有作用。

除熱等靜壓擴(kuò)散焊外通常擴(kuò)散焊壓力在0. 5~50MPa之間選擇。對出現(xiàn)液相的擴(kuò)散焊可以選用較低一些的壓力。壓力過大時(shí)，在某些情況下可能導(dǎo)致液態(tài)金屬被擠出，使接頭成分失控。

由于擴(kuò)散壓力對第二、三階段影響較小，在固態(tài)擴(kuò)散焊時(shí)允許在后期將壓力減小，以便減小工件變形。

3.擴(kuò)散時(shí)間

擴(kuò)散時(shí)間是指被焊工件在焊接溫度下保持的時(shí)間。 在該焊接時(shí)間內(nèi)必須保證擴(kuò)散過程全部完成，以達(dá)到所需的強(qiáng)度。擴(kuò)散時(shí)間過短，則接頭強(qiáng)度達(dá)不到穩(wěn)定的與母材相等的強(qiáng)度。

但過高的高溫高壓持續(xù)時(shí)間， 對接頭質(zhì)量不起任何進(jìn)一步提高的作用， 反而會(huì)使母材晶粒長大。對可能形成脆性金屬間化合物的接頭，應(yīng)控制擴(kuò)散時(shí)間以求控制脆性層的厚度， 使之不影響接頭性能。擴(kuò)散焊時(shí)間并非一個(gè)獨(dú)立參數(shù)， 它與溫度、壓力是密切相關(guān)的。溫度較高或壓力較大，則時(shí)間可以縮短。

對于加中間層的擴(kuò)散焊，焊接時(shí)間取決于中間層厚度和對接頭成分組織均勻度的要求(包括脆性相的允許量) 。

實(shí)際焊接過程中，焊接時(shí)間可在一個(gè)非常寬的范圍內(nèi)變化。采用某種工藝參數(shù)時(shí)，焊接時(shí)間有數(shù)分鐘即足夠，而用另一種工藝參數(shù)時(shí)則需數(shù)小時(shí)。

4.保護(hù)氣氛

焊接保護(hù)氣氛純度、流量、壓力或真空度、漏氣率均會(huì)影響擴(kuò)散焊接頭質(zhì)量。常用保護(hù)氣體是氬氣，常用真空度為(1-20) X10-3Pa。對有些材料也可用高純氮、氫或氦氣。

在超塑成形和擴(kuò)散焊組合工藝中常用氬氣氛負(fù)壓(低真空) 保護(hù)金屬板表面。另外，冷卻過程中有相變的材料以及陶瓷類脆性材料擴(kuò)散焊時(shí)，加熱和冷卻速度應(yīng)加以控制。共晶反應(yīng)擴(kuò)散中，加熱速度過慢，則會(huì)因擴(kuò)散而使接觸面上成分變化，影響熔融共晶成。

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