扩散焊的工艺参数

出处：按学科分类—工业技术 河南科学技术出版社《焊接技术手册》第390页（1308字）

在扩散焊过程中，温度、扩散时间、压力及焊件表面状态等因素对接头质量的保证至关重要。

1．温度

由扩散动力学规律知，温度越高扩散系数越大。同时金属的塑性变形能力愈好。因此，一般地讲焊接温度愈高愈好。但是受材料的物理性能、工件表面状态、设备等因素的限制，扩散焊合适的温度一般为：T=0．7T_m(T_m是母材熔化温度)。通常实际焊接温度在0．5～0．8T_m的范围内。表7－56给出了一些金属材料焊接温度与熔化温度的关系。

表7－56 金属和合金的扩散焊接温度与熔化温度关系

2．扩散时间

时间与温度密切相关，大多数由扩散控制的反应都是随时间变化的。在一定的温度和压力条件下，初始阶段接头强度随时间延长增加，但当接头强度提高到一定值后，便不再随时间而继续增加。因此，在实际焊接中，焊接时间可以在一个较宽的范围内变化，但从提高生产率考虑，在保证强度条件下，保温时间越短越好。

3．压力

其主要作用使接合面微观凸起的部分产生塑性变形，达到紧密接触，同时促进界面区的扩散，加速再结晶过程。一般增加压力能提高接头强度，但过大的压力会导致工件变形。同时高压力就需要成本较高的设备和更精确的控制。从经济的角度，应选择较低的压力。

4．表面准备

对扩散焊是一项至关重要的因素，在组装之前必须对工件表面进行认真准备。其表面准备包括：加工符合要求的表面光洁度、平直度，去除表面的氧化物，消除表面的气、水或有机物膜层。

表面的平直度和光洁度是通过机械加工、磨削、研磨或抛光得到，经过抛光的表面微观凹凸不平，可达到50nm。

表面氧化物和加工硬化层通常采用化学腐蚀方法，应注意的是化学浸蚀后要用酒精和水清洗。

表面去油一般用乙醇、三氯乙烯、丙酮等清洗剂，可以在多种溶液中反复清洗。这类清洗剂有毒，使用时注意安全。

真空加热可以有效地清除有机物、水和气体吸附层，烘烤温度一般不超过573K。

表面准备之后，必须随即对清洁的表面加以保护，保护措施可以在真空环境中或加氢、氩、氦等保护气氛。但氢能与锆、钛、铌和钽形成不利的氢化物，应注意避免。

当然扩散焊接头质量还与保护方法、保护气体、母材与中间扩散夹层的冶金物理性能等因素有关。