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1、萬(wàn)方數(shù)據(jù)第23卷第6期焊接學(xué)報(bào)v0I．23N。．620O2年l2月TRANSACTIONSOFTHECHINAWELDJNGINSTITUTIONDecember20O2瞬間液相擴(kuò)散焊與釬焊主要特點(diǎn)之異同張貴鋒，張建勛，王士元，邱鳳翔(西安變通大學(xué)焊接研究所，西安710D49)摘要：從焊接進(jìn)程、凝固、氧化物的破碎、中間層與釬料的區(qū)別、接頭組成、脆性相的形成與消除、壓力的作用、接頭強(qiáng)化饑?yán)淼确矫婵偨Y(jié)分析了瞬間液相擴(kuò)散焊與釬焊的區(qū)別。強(qiáng)耐指出了下述關(guān)鍵點(diǎn)：(1)中間層的選取是獲得兩種不同焊接方法接頭的首要前提；{2)在釬焊中側(cè)重點(diǎn)是潤(rùn)濕性，它是保證接頭獲
2、得一定強(qiáng)度的首要前提與主要手段：(3)在瞬間譴相擴(kuò)散焊過(guò)程中，陳了潤(rùn)濕性之外，更為關(guān)注的是降熔元素的擴(kuò)散。中間層中降熔元素向母材的持續(xù)擴(kuò)散是TLP接臺(tái)中液態(tài)區(qū)增寬、破碎氧化膜、等溫凝固、均勻化現(xiàn)象的本質(zhì)原因；降熔元素向母村的充分?jǐn)U散及由此而出現(xiàn)的中間層成分的合理改變是TLP焊接成敗的命脈。關(guān)鍵詞：瞬間液相擴(kuò)散焊；釬焊；異同中圖分類號(hào)：TG454文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：0253—360x(2002)06—92—05張青鋒O序言瞬間液相擴(kuò)散焊(1hnsienIljquidphasebond—ing，簡(jiǎn)稱TLP焊接或11LP連接)是由D．s．Duvall等
3、人于1974年首次匯總了它的應(yīng)用并用相圖解釋了其金屬學(xué)原理?。國(guó)內(nèi)許多文獻(xiàn)也稱其為過(guò)渡液相擴(kuò)散焊或擴(kuò)散釬焊，此外其英文名稱還有Tmnsi—entliquidphasedi‰sionbondi“g，Tran號(hào)ientliquidphasebrazj“g；Diffusjonbrazing；TItbr眥ing等多種名稱。在日本教譯為液相擴(kuò)散接合、過(guò)渡液相擴(kuò)散接臺(tái)、遷移液相擴(kuò)散接合，其中液相擴(kuò)散接合一詞較為多用。TLP焊接與釬焊操作步驟相似，如均需在待連接母材表面問(wèn)放人熔點(diǎn)低于母材的第三種材料(在Ⅱ-P中常叫中間層一Inte山”。；在釬焊中常叫釬料一Fill
4、ermet81)；然后加熱、保溫。簡(jiǎn)單地將兩者的區(qū)別歸為擴(kuò)散的充分程度不同；凝固的方式不同；最終所得接頭的成分、組織的不連續(xù)程度不同這三點(diǎn)”j，尚欠細(xì)致全面與深入。文中試圖對(duì)這兩種焊接工藝的各種細(xì)微差別從優(yōu)缺點(diǎn)、應(yīng)用、過(guò)程、機(jī)理等方面進(jìn)行較為全面的總結(jié)與對(duì)比分析。l優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用范圍與釬焊相比TLP焊接具有如下優(yōu)點(diǎn)：(1)11-P接頭在等溫凝固完成后具有明顯不同于母材與填充金屬的成分，并在一定情況下最終的顯微組織中分辨收稿日期：2002—01一18基金項(xiàng)目：西安交通大學(xué)枝科研基金資助項(xiàng)目(23004)不出填充金屬”。o；(2)TLP接頭比一般硬釬焊接頭
5、的強(qiáng)度高‘31；(3)TlP接頭的重熔溫度高于釬焊接頭而耐高溫性能好；(4)ⅡP焊接容許母材表面存在一定的氧化膜”1．有一定的“自清凈”能力。TLP焊接工藝的上述優(yōu)點(diǎn)決定了它可用于一般釬焊難以勝任的場(chǎng)合：對(duì)力學(xué)性能要求高(不低于母材)；服役溫度高的耐熱臺(tái)金的焊接；接頭形式只許采用對(duì)接形式(釬焊采用搭接)；特別是在先進(jìn)材料的連接51(如單晶材料、先進(jìn)陶瓷、金屬基復(fù)合材料)等場(chǎng)合，其應(yīng)用前景更為廣闊。但7ⅡP焊接也存在對(duì)中間層要求嚴(yán)、端面粗糙度要求嚴(yán)、焊接時(shí)間長(zhǎng)等美中不足。2焊接進(jìn)程一般常將TLP進(jìn)程分為三段”1：液相生成(利用中間層的熔化或中間層與母材
6、的共晶反應(yīng))；等溫凝固；成分及組織的均勻化。Tua}1一Poku等人將TIP分為四步10“：中間層的溶解；液態(tài)區(qū)的均勻化及增寬；等溫凝固；均勻化。Y．zhou等人”j將TLP接合進(jìn)程做了更為細(xì)致的劃分，指出液態(tài)的增寬可進(jìn)一步細(xì)分為加熱過(guò)程中的增寬(自中間層熔化溫度L到焊接溫度％期間)和等溫階段(％)的增寬；并指出當(dāng)L到矗期間溫升很慢時(shí)，有可能在溫度到達(dá)％前即開(kāi)始了凝固過(guò)程。顯然，這里所說(shuō)的液態(tài)區(qū)增寬是由于已熔化的中問(wèn)層中的降低熔點(diǎn)的元素(Mel““gpointdepre暑sameIements，簡(jiǎn)稱MPD元素)，擴(kuò)散人母材并達(dá)到某一共晶濃度后，引萬(wàn)方
7、數(shù)據(jù)第6期張貴鋒，等：瞬間液輻擴(kuò)散焊與舒焊主要特點(diǎn)之異同93起母材表層醫(yī)熔點(diǎn)降低胸結(jié)果。這種情況下，母材的溶解是間接性的溶解，(為區(qū)別于一般意義上的溶解，作者稱其為“液化”)。值得指出的是，明確地提出將中間層處于液態(tài)的過(guò)程細(xì)分為液態(tài)區(qū)增寬與等溫凝固兩個(gè)不同階段，對(duì)于正確理解11上焊接過(guò)程的機(jī)制、選中間層及確定規(guī)范具有很大的幫助與啟示價(jià)值，如確定規(guī)范時(shí)，不能片面地只注意到等溫凝固的時(shí)間，而應(yīng)綜臺(tái)考慮使液態(tài)區(qū)增寬與等溫凝固合起來(lái)的總時(shí)間較短為好。3中間層與釬料的區(qū)別3．1釬料在釬焊中．潤(rùn)濕性是保證接頭獲得一定強(qiáng)度的首要前提與主要手段，因此首先應(yīng)基于潤(rùn)濕性
8、來(lái)設(shè)計(jì)或選擇釬料的成分。依相圖若釬料能與母材相互溶解或形成化臺(tái)物，則液態(tài)釬料能較好地潤(rùn)濕母材‘“，故釬料成分
