接觸反應釬焊和熔釬焊.ppt

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1、一，接觸反應釬焊定義：接觸反應釬焊是利用某些異種金屬能形成共晶的特點，在界面接觸反應良好且加熱至高于共晶溫度的條件下，依靠金屬原子間的互擴散在界面處形成共晶反應液態(tài)金屬層，隨后冷凝結晶，從而把金屬連接起來的方法。歸結而言：接觸反應釬焊是一種依靠材料間的共晶反應所產生的液相合金來實現(xiàn)連接的“自釬料”釬焊技術原理：若金屬A與B能形成共晶或形成低熔固熔體，則在A與B接觸良好的情況下加熱到高于共晶溫度或低熔固熔體熔化溫度以上，依靠A和B的相互擴散，在界面處形成共晶體或低熔固熔體，從而把A與B連接起來。特點（1）接觸反應釬焊在

2、焊接過程當中無需釬劑，這樣就避免了釬劑對環(huán)境的污染，焊后產品不需清洗，釬縫無化學腐蝕。（2）接觸反應釬焊對環(huán)境及焊件表面要求低、壓力小，它避免了常規(guī)釬焊工藝中液態(tài)釬料宏觀填縫過程引起的“大、小包圍”現(xiàn)象，因此釬縫致密性很高，適合予大面積、高致密性連接場合。影響因素對于鋁合金接觸反應釬焊而言，加熱溫度、保溫時間以及壓力是三個比較重要的因素。加熱溫度：加熱溫度對于釬焊來講是一個比較重要的參數(shù)，溫度過高或過低都不合適。溫度過低，達不到釬焊的過程，起不了連接金屬的目的；當溫度過高時，由于工件加熱過程經(jīng)歷的時間長，會顯著增加中

3、間層在加熱過程中向基體中的擴散“損失”量，從而減少參與反應的總量，最終影響到反應液相的產生量。如果溫度過高，會增大對母材軟化的程度，減小基體的強度。保溫時間：對于保溫時間，適當延長保溫時間可以增加反應進行的程度，從而增加液相量及其鋪展面積，隨著保溫時間的延長，釬縫內液相的厚度逐漸增大，并且溫度越高，增長的趨勢就越大。但是隨著反應源的消耗，保溫時間的影響會越來越小，直至最后消失，液相鋪展面積將趨于穩(wěn)定。因此，一味的延長保溫時間并不能促進液相鋪展面積的增加。壓重：接觸反應釬焊時，對被連接金屬加以一定的壓重往往是很重要的。

4、加壓的目的是使母材與釬料形成緊密的接觸，以利于接觸反應熔化的進行。壓的緊，母材之間的接觸點越多，液相形成的速度越快，接觸面上形成的液相越完全。二，熔釬焊定義：熔釬焊是利用二種合金熔點相差很大的特點，在焊接的過程中使低熔點的合金處于熔化狀態(tài)，形成熔焊形式的接頭；而使高熔點合金始終保持在固態(tài)，形成釬焊形式的接頭，所以熔釬焊接頭兼顧熔焊與釬焊兩種特征，能夠實現(xiàn)異種合金有效地高質量地連接。熔釬焊是熔點相差較大的異種材料連接的理想的焊接方法工藝特點：與普通電弧熔化焊相比，熔釬焊電弧熱量集中，對簿板及薄壁容器進行釬焊時變形量很小

5、，焊接熱影響區(qū)小，操作方便，節(jié)能高效又易于實現(xiàn)自動化。同時又因其電弧特有的去除氧化膜作用，帶電離子、電子的沖擊活化作用，因此可以克服釬劑對母材的腐蝕副作用，焊后不用清洗，在生產中得到了廣泛應用。三，以鋁合金和不銹鋼材料的連接為例，分析采用接觸反應釬焊和熔-釬焊連接的焊接性，并就存在的主要問題提出具體措施。1以鋁合金與不銹鋼的接觸反應釬焊焊接性研究鋁合金以其比強度大、比剛度高、重量輕、耐腐蝕等一系列特性,又鐵與鋁既能形成固溶體，金屬間化合物，又能形成共晶體，如下相圖示知：鋁/鋼二元合金相圖由于共晶溫度不同，鐵在鋁中的溶

6、解度有很大差異，共晶溫度越低，鐵在鋁中的溶解度越低。在焊縫中含微量的鐵和鋁，冷卻過程中會出現(xiàn)金屬間化合物（FeAl3）的晶粒。鐵的質量分數(shù)達1.8%時，在645℃能形成Al+FeAl3的共晶體。隨著鋁中含鐵量的增加，還會出現(xiàn)其他AL和Fe的化合物。其中只有Fe2AL5在一定溫度下能熔化，不溶化的化合物給焊接帶來很大困難。由于鐵與鋁處于化合物狀態(tài)，使焊縫的強度和硬度提高，塑性下降。因此，鋁及鋁合金與鋼的焊接性較差。由于鋁及鋁合金與鋼的焊接性較差，故焊接時存在以下問題(1)Al和Fe相互作用時，易形成一系列金屬間化合物，

7、如FeAl3,Fe2Al7.Fe2AL5等這些化合物使接頭變脆。(2)物理性能相差較大,常用鋁合金的線膨脹系數(shù)為(23～27)10-6/℃,不銹鋼為(12～18)×10-6/℃,鋁合金的線膨脹系數(shù)比不銹鋼大1倍左右,易引發(fā)較大的焊接應力。(3)Al具有較強的化學活性,材料表面極易形成穩(wěn)定而致密的氧化膜,同時焊接過程中因氧化而產生夾雜物,破壞了接頭的連續(xù)性。(4)焊縫成分不均勻。由于鋼和鋁的熔點差異與密度差異均很大，當鋼時，液態(tài)鋁浮在鋼液上面，冷卻結晶后焊縫成分不均勻。由此可見,采用熔焊等焊接方法直接連接鋁合金與不銹鋼

8、是極其困難的。為此選擇以Ni、Ag為復合鍍層,通過接觸反應釬焊連接6063鋁合金和不銹鋼(1Cr18Ni9Ti)。工藝參數(shù)：焊接在真空釬焊爐中進行,真空度不低于1×10-3Pa。試樣采用搭接形式,入爐前經(jīng)過金相砂紙打磨并用超聲波丙酮清洗。接觸反應釬焊工藝參數(shù):溫度580℃,保溫時間分別為1、5和20Min。為了防止焊接過程中試樣移動,施加0.1