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* * * * 中间层材料 《特种焊接技术》系列微课之 CONTENT 01 中间层的作用 02 中间层性能特点 03 中间层的选用原则 中间层材料 01 PART ONE 中间层的作用 改善表面接触,减小扩散连接时的压力 (1) 对于难变形材料,使用比母材软的金属或合金作为中间层,利用中间层的塑性变形和塑性流动,提高物理接触和减小达到紧密接触所需的时间。同时,中间层材料的加入,界面的浓度梯度增大,促进元素的扩散和加速扩散孔洞的消失。 1.中间层的作用 改善冶金反应,避免或减少形成金属间化合物 (2) 异种材料扩散连接选用与母材不形成金属间化合物的第三种材料,以便控制界面反应,借助中间层与母材的合金化,如固溶强化和沉淀强化,提高接头结合强度。 1.中间层的作用 异种材料连接时,可以抑制夹杂物的形成,促使其破碎或分解 (3) 例如,铝合金表面氧化膜,扩散焊时很难向母材中溶解,可采用Si作中间层,Al-Si共晶反应形成液膜,促进Al2O3层破碎。 1.中间层的作用 (4) 例如,Mo直接扩散焊温度为1260℃,而采用Ti箔作为中间层,连接温度为930 ℃ 。 1.中间层的作用 控制接头应力,提高接头强度。 (5) 连接线膨胀系数相差很大的异种材料时,选取兼容两种母材性能的中间层,使之形成梯度接头,能避免或减小界面的热应力,从而提高接头强度。 1.中间层的作用 02 PART TWO 中间层的性能特点 1.容易发生塑形变形; 2.含有加速扩散的元素,如Be、B、Si等; 3.物理化学性能与母材的差异较被焊材料之间的差异小; 4.不与母材产生脆性相或共晶相的不良冶金反应; 5.不会在接合处引起电化学腐蚀问题。 通常,中间层是熔点较低、塑性较好的纯金属,如Cu、Ni、A1、Ag等,或者与母材成分、物理化学性能接近且含有少量易扩散的低熔点元素的合金。 2.中间层的性能特点 03 PART THREE 中间层的选用原则 中间层可采用箔、粉末、镀层、离子溅射和喷涂层等多种形式。中间层厚度一般为几十微米,以利于缩短均匀化扩散的时间。过厚的中间层焊后会以层状残留在界面区,影响接头的物理、化学和力学性能。中间层厚度在30~100μm时,以箔片的形式夹在待焊接表面间。 3.中间层的选用原则 不能轧制成箔片的中间层材料,可以采用电镀、真空蒸镀、等离子喷涂等方法直接将中间层材料涂覆在待焊接材料表面,镀层厚度仅几微米。中间层厚度可根据最终成分来计算、初选,然后通过试验修正确定。 3.中间层的选用原则 在固相扩散焊中,多选用软质纯金属材料作中间层,常用的材料为Ti、Ni、Cu、Al、Ag、Au及不锈钢等。 中间层材料是比母材金属低合金化的改型材料,以纯金属应用较多 1 Ni基超合金扩散焊时采用Ni箔作中间层, 2 Ti基合金扩散焊时采用Ti箔作中间层。 3.中间层的选用原则 液相扩散焊时,除了要求中间层具有上述性能以外,还要求中间层与母材润湿性好、凝固时间短、含有加速扩散的元素。 1 对于Ti基合金,可以使用含有Cu、Ni、Zr等元素的Ti基中间层 2 对于Al及铝合金,可使用含有Cu、Si、Mg等元素的Al基中间层 3 对于Ni基母材,中间层须含有B、Si、P等元素。 4 在陶瓷与金属的扩散焊中,可选择V、Ti、Nb、Zr、Ni-Cr、Cu-Ti等。 中间层材料是比母材金属低合金化的改型材料,以纯金属应用较多 3.中间层的选用原则 Thank You * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *
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