异种材料扩散焊

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1、异种材料扩散焊接综述陈子昂（山东大学机电与信息工程学院,山东威海264209）摘要：为探究异种材料扩散焊方法，采用文献查阅法，针对近儿年的研究成果作一个综述性介绍。着重介绍瞬时液相扩散焊接的发展过程，原理，特点；同时结合各学者的研究成果，针对目前的研究现状，总结目前研究的不足与展望。关键词：瞬时；液相扩散焊接；综述TheoverviewofdiffusionweldingofforeignmaterialsChenZiang（SchoolofMechanicalElectrical&InformationEngineeringShandongUniversity,Weihai264209,C

2、hina）Abstract：Inordertoinvestigatethediffusionweldingofforeignmaterialsmethod,literaturereviewmethodwasadoptedtogiveageneralintroductiontotheresearchresultsinrcccntyears.Thedevelopmentprocess,principleandcharacteristicsoftransientliquidphasediffusionweldingareemphaticallyintroduced・Atthesametime,ac

3、cordingtotheresearchresultsofvariousscholarsandthecurrentresearchsituation,thedeficienciesandprospectsofthepresentresearcharesummarized・Keywords：Transient;Diffusionweldingofforeignmaterials;Review1引言生产和研究领域所需要的各种形状和规格的材料很难一步加工到位，因此必须根据实际情况來进行连接复合。材料之间采用的复合连接技术对复合过程屮材料关键性能或行为变化的学控，将直接影响样品的质量、间接影响物理实

4、验结果的精密性和在物理设计等方面的使用价值。一般材料的连接方式较多，如焊接、粘接、涂覆、沉积等。其中，焊接方式又分为点焊、钎焊、摩擦焊和扩散焊接等。扩散焊接与扩散连接含义基本一致，但后者的内涵更加广泛，対于同种金属或者异种金属，制备的接触面间会产生金属键，从而结合在一起。在进行扩散连接时，施加的温度范圉一般是0.5〜0.8T。通过金属原子的互相扩散，在连接界面产生儿卜微米厚的互扩散层，从而达到连接目的万2片不。但是，扩散连接在实施的过程屮也有一些问题不能忽略。比如，扩散连接需要温度与压力的配合，因此连接件就将受到设备大小的限制，即过大的工件不便于采用扩散焊接。此外，扩散焊接需要表面紧密接触［

5、5］,并且不能有其他的杂质存在，否则对其形成同性键合不利，连接层的质量也较差，所以对于连接件表面质量要求较高，加工难度很大［1,5因此，以扩散连接等为代表的一些先进复合技术还存在一系列基础问题及工艺难题有待研究解决［2,4］。本文通过对扩散连接技术的发展现状进行分析，并对其研究方向进行了展望。扩散焊接是一种精密的焊接方法，特别适用于异种金属材料、耐热合金和新材料，如陶瓷、复合材料、金属间化合物等材料的焊接。自20世纪80年代人们开始尝试采用非晶箔带合金作中I'可层，在大气条件下进行钢的瞬时液相扩散焊（以下称TLP）研究，证明在开放环境和较短的工艺时间内即可获得满意的接头抗拉强度和弯曲性能，并

6、以中频感应加热方式实现了工业应用，具有高的焊接效率和质量稳定性，部分替代了手工熔化焊。TLP作为一种新型的焊接技术在近30多年来获得了广泛的应用。TLP技术主要是针对沉淀硬化合金开发的，因为这些合金很难用熔焊方法连接，但是TLP焊接对固溶强化合金同样有效。因为TLP焊接具有温度低、精度高、残余应力小、接头强度高、没有明显的界面和焊接残留物的特点，所以在新材料（先进陶瓷、复合材料、氧化物弥散强化耐热合金）的制备、连接、修复等方面有很大的潜力。近年来随着高新技术的发展，对新材料的需求越来越高，在现代材料结构中，不仅需要对大量同种材料进行焊接，有时也需要对界种金属材料进行焊接。一些难熔材料以及异种

7、材料在物理性能、化学性能、元素性质等方面有显著差异，采用常规焊接方式(如焊条电弧焊、埋弧焊、等离子弧焊、气体保护焊、电渣焊等)相对比较困难。而且釆用传统焊接母材局部发生融化，有较大的焊缝和热彫响区，容易产生焊接变形和焊接残余应力，影响焊接品质。为降低传统焊接工艺对焊接性能的影响，瞬时液相扩散焊得到了广泛的应用。本文通过查阅异种材料扩散焊接的相关研究，对界种材料扩散焊接的原理、特点、发展过程等，进行了概括性研究