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《接觸反應(yīng)釬焊和熔釬焊.ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在PPT專區(qū)-天天文庫(kù)。
1、一，接觸反應(yīng)釬焊定義：接觸反應(yīng)釬焊是利用某些異種金屬能形成共晶的特點(diǎn)，在界面接觸反應(yīng)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(kuò)散在界面處形成共晶反應(yīng)液態(tài)金屬層，隨后冷凝結(jié)晶，從而把金屬連接起來(lái)的方法。歸結(jié)而言：接觸反應(yīng)釬焊是一種依靠材料間的共晶反應(yīng)所產(chǎn)生的液相合金來(lái)實(shí)現(xiàn)連接的“自釬料”釬焊技術(shù)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(kuò)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(lái)。特點(diǎn)（1）接觸反應(yīng)釬焊在
2、焊接過(guò)程當(dāng)中無(wú)需釬劑，這樣就避免了釬劑對(duì)環(huán)境的污染，焊后產(chǎn)品不需清洗，釬縫無(wú)化學(xué)腐蝕。（2）接觸反應(yīng)釬焊對(duì)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(guò)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(chǎng)合。影響因素對(duì)于鋁合金接觸反應(yīng)釬焊而言，加熱溫度、保溫時(shí)間以及壓力是三個(gè)比較重要的因素。加熱溫度：加熱溫度對(duì)于釬焊來(lái)講是一個(gè)比較重要的參數(shù)，溫度過(guò)高或過(guò)低都不合適。溫度過(guò)低，達(dá)不到釬焊的過(guò)程，起不了連接金屬的目的；當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，由于工件加熱過(guò)程經(jīng)歷的時(shí)間長(zhǎng)，會(huì)顯著增加中
3、間層在加熱過(guò)程中向基體中的擴(kuò)散“損失”量，從而減少參與反應(yīng)的總量，最終影響到反應(yīng)液相的產(chǎn)生量。如果溫度過(guò)高，會(huì)增大對(duì)母材軟化的程度，減小基體的強(qiáng)度。保溫時(shí)間：對(duì)于保溫時(shí)間，適當(dāng)延長(zhǎng)保溫時(shí)間可以增加反應(yīng)進(jìn)行的程度，從而增加液相量及其鋪展面積，隨著保溫時(shí)間的延長(zhǎng)，釬縫內(nèi)液相的厚度逐漸增大，并且溫度越高，增長(zhǎng)的趨勢(shì)就越大。但是隨著反應(yīng)源的消耗，保溫時(shí)間的影響會(huì)越來(lái)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(zhǎng)保溫時(shí)間并不能促進(jìn)液相鋪展面積的增加。壓重：接觸反應(yīng)釬焊時(shí)，對(duì)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(yīng)熔化的進(jìn)行。壓的緊，母材之間的接觸點(diǎn)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(diǎn)相差很大的特點(diǎn)，在焊接的過(guò)程中使低熔點(diǎn)的合金處于熔化狀態(tài)，形成熔焊形式的接頭；而使高熔點(diǎn)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?qū)崿F(xiàn)異種合金有效地高質(zhì)量地連接。熔釬焊是熔點(diǎn)相差較大的異種材料連接的理想的焊接方法工藝特點(diǎn)：與普通電弧熔化焊相比，熔釬焊電弧熱量集中，對(duì)簿板及薄壁容器進(jìn)行釬焊時(shí)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(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。同時(shí)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(duì)母材的腐蝕副作用，焊后不用清洗，在生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)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(yīng)釬焊和熔-釬焊連接的焊接性，并就存在的主要問(wèn)題提出具體措施。1以鋁合金與不銹鋼的接觸反應(yīng)釬焊焊接性研究鋁合金以其比強(qiáng)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(guò)程中會(huì)出現(xiàn)金屬間化合物（FeAl3）的晶粒。鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)1.8%時(shí)，在645℃能形成Al+FeAl3的共晶體。隨著鋁中含鐵量的增加，還會(huì)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(lái)很大困難。由于鐵與鋁處于化合物狀態(tài)，使焊縫的強(qiáng)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(shí)存在以下問(wèn)題(1)Al和Fe相互作用時(shí)，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(yīng)力。(3)Al具有較強(qiáng)的化學(xué)活性,材料表面極易形成穩(wěn)定而致密的氧化膜,同時(shí)焊接過(guò)程中因氧化而產(chǎn)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(diǎn)差異與密度差異均很大，當(dāng)鋼時(shí)，液態(tài)鋁浮在鋼液上面，冷卻結(jié)晶后焊縫成分不均勻。由此可見(jiàn),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(fù)合鍍層,通過(guò)接觸反應(yīng)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(jìn)行,真空度不低于1×10-3Pa。試樣采用搭接形式,入爐前經(jīng)過(guò)金相砂紙打磨并用超聲波丙酮清洗。接觸反應(yīng)釬焊工藝參數(shù):溫度580℃,保溫時(shí)間分別為1、5和20Min。為了防止焊接過(guò)程中試樣移動(dòng),施加0.1
