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真空擴(kuò)散焊的主要焊接參數(shù)有:溫度、壓力、保溫?cái)U(kuò)散時(shí)間和保護(hù)氣氛,冷卻過(guò)程中有相變的材料以及陶瓷等脆性材料的擴(kuò)散焊,還應(yīng)控制加熱和冷卻速度。
(1)溫度 系真空擴(kuò)散焊最重要的焊接參數(shù)。在一定溫度范圍內(nèi),擴(kuò)散過(guò)程隨溫度的提高而加快,接頭強(qiáng)度也能相應(yīng)增加。但溫度的提高受工夾具高溫強(qiáng)度、焊件的相變和再結(jié)晶等條件所限,而且溫度高于一定值后,對(duì)接頭質(zhì)量的影響就不大了。故多數(shù)金屬材料固相擴(kuò)散焊的加熱溫度都定為0.6 - 0.8Tm (K),其中Tm為母材熔點(diǎn)。
(2)壓力 主要影響擴(kuò)散焊的第一、二階段。較高壓力能獲得較高質(zhì)量的接頭,接頭強(qiáng)度與壓力的關(guān)系見圖2-46。焊件晶粒度較大或表面粗糙度較大時(shí),所需壓力也較高。壓力上限受焊件總體變形量及設(shè)備能力的限制.除熱等靜壓擴(kuò)散焊外,通常取0.5 -50MPa。從限制焊件變形量考慮,壓力可在表2-24范圍內(nèi)選取。鑒了壓力對(duì)擴(kuò)散焊的第蘭階段影響較小,故固相擴(kuò)散焊后期允許減低壓力,以減少變形。
(3)保溫?cái)U(kuò)散時(shí)間 保溫?cái)U(kuò)散時(shí)間并非獨(dú)立變量,而與溫度、壓力密切相關(guān),且可在相當(dāng)寬的范圍內(nèi)變化。采用較高溫度和壓力時(shí),只需數(shù)分鐘;反之,就要數(shù)小時(shí)。加有中間層的擴(kuò)散焊,還取決于中間層厚度和對(duì)接頭成分、組織均勻度的要求。必須指出,保溫?cái)U(kuò)散時(shí)間短果然會(huì)影響接頭質(zhì)量,時(shí)間過(guò)長(zhǎng)也會(huì)造成不利影響,表現(xiàn)為母材的晶粒長(zhǎng)大,韌性降低。對(duì)可能形成脆性金屬間化合物的接頭,還應(yīng)控制擴(kuò)散時(shí)間,以求減小脆性層厚度。
(4)保護(hù)氣氛 擴(kuò)散焊有真空與非真空之分,非真空擴(kuò)散焊通常在保護(hù)氣氛中進(jìn)行,以Ar作為保護(hù)氣,一些材料也可使用H2、He或高純氮。真空擴(kuò)散焊真空度取(1~20)×10-3Pa,在真空中擴(kuò)散,在其他參數(shù)相同的情況下比常壓氬保護(hù)時(shí)所需擴(kuò)散時(shí)間要短。