第七章扩散连接原理 7.1)概述 7)固相扩散连接 73)超塑性成型扩散连接 74)瞬间液相扩散连接 3)扩散连接过程的数值模拟
概述 固相扩散连接 超塑性成型扩散连接 瞬间液相扩散连接 7.1 7.2 7.3 7.4 第七章 扩散连接原理 7.5 扩散连接过程的数值模拟
§7.1概述 扩散连接( Diffusion Bonding)是一种精密连 接方法,特别适合于异种金属材料、耐热合金和新材 料,如陶瓷、复合材料、金属间化合物等材料的连接 随着新材料的迅速发展,近年来更加引起了人们的兴 趣和关注,并在航空、航天、电子和原子能等高技术 领域得到了广泛应用
§7.1 概述 扩散连接(Diffusion Bonding)是一种精密连 接方法，特别适合于异种金属材料、耐热合金和新材 料，如陶瓷、复合材料、金属间化合物等材料的连接。 随着新材料的迅速发展，近年来更加引起了人们的兴 趣和关注，并在航空、航天、电子和原子能等高技术 领域得到了广泛应用
7.1.1扩散连接的定义及其特点 扩散连接是将两待连接工件紧压在一起,置于真空或 保护气氛中加热至母材熔点以下温度,对其施加压力使两 连接表面微观凸凹不平处产生微观塑性变形达到紧密接触, 再经保温、原子相互扩散而形成牢固的冶金结合的一种连 接方法。 可见,扩散连接过程是在温度和压力的共同作用下完 成的,但连接压力不能引起试件的宏观塑性变形。 温度和压力的作用主要是:使连接表面微观凸起处产 生塑性变形而增大紧密接触面积,激活原子之间的扩散
7.1.1 扩散连接的定义及其特点 扩散连接是将两待连接工件紧压在一起，置于真空或 保护气氛中加热至母材熔点以下温度，对其施加压力使两 连接表面微观凸凹不平处产生微观塑性变形达到紧密接触， 再经保温、原子相互扩散而形成牢固的冶金结合的一种连 接方法。 可见，扩散连接过程是在温度和压力的共同作用下完 成的，但连接压力不能引起试件的宏观塑性变形。 温度和压力的作用主要是:使连接表面微观凸起处产 生塑性变形而增大紧密接触面积，激活原子之间的扩散
扩散连接时控制和保证接头质量的主要因素是连 接界面区原子扩散的情况。这正是扩散连接与其它连 接方法的不同之处,并因此而得名。 随着扩散连接的发展和工艺方法的多样化,为了 加速连接过程和降低对连接表面制备质童的要求,常 在被连接材料之间插人一层很薄的、容易变形的、促 进扩散的材料,即中间扩散层。 有时,中间扩散层与母材通过固态扩散会形成少 量液相合金或直接通过低熔点中间层的熔化形成液态 合金,填充缝隙而形成接头,这就是瞬间液相扩散连 接
扩散连接时控制和保证接头质量的主要因素是连 接界面区原子扩散的情况。这正是扩散连接与其它连 接方法的不同之处，并因此而得名。 随着扩散连接的发展和工艺方法的多样化，为了 加速连接过程和降低对连接表面制备质童的要求，常 在被连接材料之间插人一层很薄的、容易变形的、促 进扩散的材料，即中间扩散层。 有时，中间扩散层与母材通过固态扩散会形成少 量液相合金或直接通过低熔点中间层的熔化形成液态 合金，填充缝隙而形成接头，这就是瞬间液相扩散连 接
与其它连接方法、特别是熔化焊相比,扩散连接具有 下列优点和特点 1)连接温度低,一般为母材熔化温度的04~08倍左 右,因而排除了由于母材熔化、焊缝结晶可能带来的种种 冶金缺陷(如气孔、裂纹和脆化等)对接头性能的影响; 2)由于是在固态下连接且连接压力并未引起塑性变形, 因而连接构件的尺寸精度高; 3)与其它连接方法相比,由热循环引起的连接接头区 域的残余应变和残余应力非常小; 4)扩散连接可成功地连接用熔化焊和其它连接方法
与其它连接方法、特别是熔化焊相比，扩散连接具有 下列优点和特点: l）连接温度低，一般为母材熔化温度的0.4～0.8倍左 右，因而排除了由于母材熔化、焊缝结晶可能带来的种种 冶金缺陷(如气孔、裂纹和脆化等)对接头性能的影响; 2）由于是在固态下连接且连接压力并未引起塑性变形， 因而连接构件的尺寸精度高; 3）与其它连接方法相比，由热循环引起的连接接头区 域的残余应变和残余应力非常小; 4）扩散连接可成功地连接用熔化焊和其它连接方法