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      真空擴散焊的材料工藝
      發布時間:2022-10-12

      在與擴散焊接相同的真空度(3×10 ?3 Pa)下進行加熱,并用質量氣體分析儀分析加熱大氣中的氣體,從而可以知道殘余氣體的組成。由于測量了釋放的氣體,在焊接材料中,大部分釋放的氣體是水蒸氣和氫氣,并且氮氣的量非常小,直到低于800°C。證實氮氣的釋放隨著溫度的升高而增加。此外,氮氣的量在停止和冷卻的同時減少。真空度(3×10 ?3 Pa)是通過用分子渦輪泵抽空擴散焊接裝置而獲得的。

      由SUS321不銹鋼制成的比較材料是直徑為12毫米的圓柱形構件。由于通過真空加熱測量了比較材料釋放的氣體,比較材料沒有釋放氮氣。如上所述,在少量的鈦添加鋼材料如比較材料中,氮氣以TiN的形式存在于材料中,并且沒有氮溶解在材料中。因此,即使在真空中加熱也不會釋放氮氣。.

      SUS304不銹鋼與含鋁鐵合金(鐵合金)的粘接,材料和與含鋁鐵合金(Fe-XAl)之間的鍵合。)進行了3個[敏感詞]的擴散焊接實驗。也就是說,實施是使用連接材料1的連接實驗,該連接材料在真空中加熱時釋放氮氣。

      所用的連接材料是如上所述的直徑為12毫米的圓柱形構件,并且對要被連接表面的一側進行拋光。通過這種拋光處理,粘合表面的[敏感詞]表面粗糙度為2至4μm。此外,后面提到的含鋁鐵合金(Fe-XAl)的連接表面也進行了類似的研磨。

      連接條件如下:將連接對置于真空容器中,將真空容器的內部抽真空至真空(3×10?3 Pa),然后通過高頻感應加熱1100°C。在這種加熱狀態下,對粘接表面施加10 MPa的粘接壓力,通過保持20分鐘進行擴散焊接。在SUS304不銹鋼連接在一起的連接例中,連接強度為600 MPa,得到與基材相當的連接強度。

      當用于擴散焊接的含鋁鐵合金材料含有約2%或更多的鋁時,通過在結合界面處通過與通過真空加熱釋放氮氣的材料結合來產生氮化鋁,發現接頭是脆弱的。因此,在本文中,脫模材料11是含有2%或更多質量的鋁的鐵合金。

      本例中壓力接收面1M是夾在含鋁鐵合金(Fe-XAl)3中的粘接材料的表面,而壓力接收面1M的焊接材料是鋁。它與所含的鐵合金(Fe—XAl)相鄰。

      (SUS321不銹鋼和含鋁鐵合金(Fe-XAl)的接頭)使用上述實施例對比較材料進行了實驗。該比較例是連接實驗,當SUS321不銹鋼在真空中加熱時不釋放氮氣時。

      這是SUS321不銹鋼和SUS321不銹鋼的連接,連接強度為600 MPa,并且獲得了與基材相當的連接強度。


      從實施中可以看出,當用于擴散焊接的含鋁鎳合金材料含有約2%或更多的鋁時,氮化鋁通過與通過真空加熱釋放氮氣的材料結合而在鍵合界面處產生氮化鋁,發現接頭是脆弱的。因此,脫模材料11是含有2質量%或2%以上的鋁的鎳合金。

      擴散焊接除真空外,還在惰性氣體(如氬氣)中進行。當鋼材料在大氣壓下在氬氣中加熱時,氬氣中的氮氣分壓為零,因此即使在氬氣中加熱時,氮氣也從鋼材料中釋放出來。在連接鋼材料時,由于氮氣不活躍,因此氮氣中的擴散焊接沒有問題。

      粘結氣氛不限于真空,而是即使在惰性氣體如氬氣或氮氣中也是有效的。通過使用這種惰性氣體或氮氣設置氣氛,氮化鋁可以形成如在真空氣氛中。

      當使用氧化鋁等常規陶瓷作為離型材料時,接頭對無法通電,并且不可能通過接頭對的直接通電來加熱。

      在該方法中,由于脫模材料如含鋁鐵合金或含鋁鎳合金是導電金屬,因此擴散焊接可以通過直接通電直接加熱??梢愿行У丶訜?。

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