瞬间液相扩散焊与钎焊主要特点之异同

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1、万方数据第23卷第6期焊接学报v0I．23N。．620O2年l2月TRANSACTIONSOFTHECHINAWELDJNGINSTITUTIONDecember20O2瞬间液相扩散焊与钎焊主要特点之异同张贵锋，张建勋，王士元，邱凤翔(西安变通大学焊接研究所，西安710D49)摘要：从焊接进程、凝固、氧化物的破碎、中间层与钎料的区别、接头组成、脆性相的形成与消除、压力的作用、接头强化饥理等方面总结分析了瞬间液相扩散焊与钎焊的区别。强耐指出了下述关键点：(1)中间层的选取是获得两种不同焊接方法接头的首要前提；{2)在钎焊中侧重点是润湿性，它是保证接

2、头获得一定强度的首要前提与主要手段：(3)在瞬间谴相扩散焊过程中，陈了润湿性之外，更为关注的是降熔元素的扩散。中间层中降熔元素向母材的持续扩散是TLP接台中液态区增宽、破碎氧化膜、等温凝固、均匀化现象的本质原因；降熔元素向母村的充分扩散及由此而出现的中间层成分的合理改变是TLP焊接成败的命脉。关键词：瞬间液相扩散焊；钎焊；异同中图分类号：TG454文献标识码：A文章编号：0253—360x(2002)06—92—05张青锋O序言瞬间液相扩散焊(1hnsienIljquidphasebond—ing，简称TLP焊接或11LP连接)是由D．s．Duv

3、all等人于1974年首次汇总了它的应用并用相图解释了其金属学原理⋯。国内许多文献也称其为过渡液相扩散焊或扩散钎焊，此外其英文名称还有Tmnsi—entliquidphasedi‰sionbondi“g，Tran号ientliquidphasebrazj“g；Diffusjonbrazing；TItbr眦ing等多种名称。在日本教译为液相扩散接合、过渡液相扩散接台、迁移液相扩散接合，其中液相扩散接合一词较为多用。TLP焊接与钎焊操作步骤相似，如均需在待连接母材表面问放人熔点低于母材的第三种材料(在Ⅱ-P中常叫中间层一Inte山”。；在钎焊中常叫钎

4、料一Fillermet81)；然后加热、保温。简单地将两者的区别归为扩散的充分程度不同；凝固的方式不同；最终所得接头的成分、组织的不连续程度不同这三点”j，尚欠细致全面与深入。文中试图对这两种焊接工艺的各种细微差别从优缺点、应用、过程、机理等方面进行较为全面的总结与对比分析。l优缺点及应用范围与钎焊相比TLP焊接具有如下优点：(1)11-P接头在等温凝固完成后具有明显不同于母材与填充金属的成分，并在一定情况下最终的显微组织中分辨收稿日期：2002—01一18基金项目：西安交通大学枝科研基金资助项目(23004)不出填充金属”。o；(2)TLP接头

5、比一般硬钎焊接头的强度高‘31；(3)TlP接头的重熔温度高于钎焊接头而耐高温性能好；(4)ⅡP焊接容许母材表面存在一定的氧化膜”1．有一定的“自清净”能力。TLP焊接工艺的上述优点决定了它可用于一般钎焊难以胜任的场合：对力学性能要求高(不低于母材)；服役温度高的耐热台金的焊接；接头形式只许采用对接形式(钎焊采用搭接)；特别是在先进材料的连接51(如单晶材料、先进陶瓷、金属基复合材料)等场合，其应用前景更为广阔。但7ⅡP焊接也存在对中间层要求严、端面粗糙度要求严、焊接时间长等美中不足。2焊接进程一般常将TLP进程分为三段”1：液相生成(利用中间层

6、的熔化或中间层与母材的共晶反应)；等温凝固；成分及组织的均匀化。Tua}1一Poku等人将TIP分为四步10“：中间层的溶解；液态区的均匀化及增宽；等温凝固；均匀化。Y．zhou等人”j将TLP接合进程做了更为细致的划分，指出液态的增宽可进一步细分为加热过程中的增宽(自中间层熔化温度L到焊接温度％期间)和等温阶段(％)的增宽；并指出当L到矗期间温升很慢时，有可能在温度到达％前即开始了凝固过程。显然，这里所说的液态区增宽是由于已熔化的中问层中的降低熔点的元素(Mel““gpointdepre暑sameIements，简称MPD元素)，扩散人母材并达

7、到某一共晶浓度后，引万方数据第6期张贵锋，等：瞬间液辐扩散焊与舒焊主要特点之异同93起母材表层医熔点降低胸结果。这种情况下，母材的溶解是间接性的溶解，(为区别于一般意义上的溶解，作者称其为“液化”)。值得指出的是，明确地提出将中间层处于液态的过程细分为液态区增宽与等温凝固两个不同阶段，对于正确理解11上焊接过程的机制、选中间层及确定规范具有很大的帮助与启示价值，如确定规范时，不能片面地只注意到等温凝固的时间，而应综台考虑使液态区增宽与等温凝固合起来的总时间较短为好。3中间层与钎料的区别3．1钎料在钎焊中．润湿性是保证接头获得一定强度的首要前提与主

8、要手段，因此首先应基于润湿性来设计或选择钎料的成分。依相图若钎料能与母材相互溶解或形成化台物，则液态钎料能较好地润湿母材‘“，故钎料成分