SHS焊接技术.ppt

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1、SHS焊接技术SHS焊接技术SHS简介SHS焊接原理和特点SHS焊接过程演示SHS焊接研究进展SHS焊接实例SHS焊接影响因素SHS简介SHS即自蔓延高温合成，也称燃烧合成（CS），是利用反应物之间的化学反应热和自传导作用来合成材料的一种技术。烧合成反应的系统研究开始于1967年前苏联科学家在研究Ti与N的燃烧反应时发现了“固体火焰”，后被命名为自蔓延高温合成。燃烧合成技术的许多特点，如高效、节能、投资少、产品质量高、生产成本低、设备及工艺的通用性强等，使其成为当前合成技术的最新热点。根据工艺、目的不

2、同，Merzhanov院士将SHS技术的研究分为6个方向，即：SHS直接制备粉料、SHS烧结、SHS致密化、SHS冶金、SHS焊接和SHS涂层。SHS焊接原理和特点原理：SHS焊接是利用SHS反应的放热及其产物来焊接受焊母材的技术。即以反应放出的热为高温热源，以SHS产物为焊料，在焊接件间形成牢固连接的过程，是燃烧合成技术的重要分支之一SHS焊接分类：根据焊接母材来源不同：一次焊接，二次焊接。根据焊接过程有无液相出现：SHS焊接，SHS连接。根据燃烧方式的不同：自蔓燃方式，热爆方式。SHS简介SHS焊

3、接原理和特点SHS焊接工艺特点：（1）焊接时可利用反应原料直接合成梯度材料来焊接异种材料。可解决陶瓷-金属接头处的残余应力问题，这是其最吸引人的一个特点。（2）焊料中可以加入增强相，如增强粒子、短纤维、晶须等，以构成复合焊料。（3）在反应中产生用于焊接的能量，从而可以节约能源。SHS焊接原理和特点（4）对于某些受焊母材的焊接，可采用与制备母材工艺相似的焊接工艺。（5）焊接过程中的局部快速放热，可减小母材的热影响区，避免热敏感材料微观组织的破坏，利于保持母材的性能。SHS焊接过程演示SHS焊接大致可分为

4、以下4个步骤：（1）选取合适的反应物，并以恰当的原子配比进行混合。SHS焊接过程演示（2）搀杂一些惰性添加剂和稀释剂。添加剂一般是作为焊接接头的强化相，而稀释剂是用来降低反应温度，以减小对焊接母材的热损伤；SHS焊接过程演示（3）将混合均匀的反应物压制成形，并置于被焊母材之间（形成接头）或表面（形成涂层）。SHS焊接过程演示（4）施焊。选择合适的点燃方式和自蔓延方式（蔓延方式、热爆方式）进行焊接。为了获得良好的接头性能，常在焊接过程中施压，并在焊接后进行一定时间的保温。SHS焊接过程演示SHS焊接可用

5、来焊接同种和异种的难熔金属、耐热材料、耐蚀氧化物陶瓷或非氧化物陶瓷和金属间化合物。SHS焊接工艺已成功地用于钼和钨、钼和石墨、钨和石墨、钛和不锈钢、石墨和石墨的工程化焊接中。SHS焊接研究进展焊接的最早应用可追溯到利用铝热反应的放热来焊接铁轨。近代研究则开始于日本学者利用SHS焊接金属Mo与TiB2和TiC陶瓷。随后，许多学者也进行了大量研究，Uenishi等人用Ti和Al粉混合物做焊料，利用自蔓延高温合成反应实现了TiAl金属间化合物的连接；Shcherbakov利用SHS焊接实现了WC-8Co硬质

6、合金和45钢的焊接；法国的Pascal等学者用自蔓延法合成了NiTi合金并实现了与超合金钢基体的原位焊接。国内，刘伟平等以Ni-Al-Ti混合粉为原料，采用加压SHS技术实现了Al2O3陶瓷的焊接，并对界面连接机理进行了研究，指出界面连接为反应扩散结合等等。SHS焊接实例（Ni3Al的SHS焊接)Ni，Al（3:1）混匀单轴压制成粉坯事先热爆合成Ni3Al对接装焊预热直至反应进行SHS焊接实例（Ni3Al的SHS焊接)由NiAl二元合金相图可知，Ni3Al在1397°C发生分解反应：Ni3AlNiAl

7、+Ni；在随后的冷却过程中，又发生合成反应：NiAl+NiNi3Al。首先界面两段的产物发生分解，然后母材中的Ni与焊缝中的NiAl发生反应，焊缝中的Ni与母材中的NiAl发生反应。界面附近的显微硬度分布如图所示，过渡比较平缓。SHS焊接影响因素反应物的原始状态燃烧状态焊接工艺参数谢谢！