扩散连接时,通过对连接界面加压和加热,使 得表面的氧化膜破碎、表面微观凸出部发生塑性 变形和高温蠕变。因此,在若干微小区域出现金 属之间的结合。这些区域进一步通过连接表面微 小凸出部位的塑性变形、母材之间发生的原子相 互扩散得以不断扩大,当整个连接界面均形成金 属键结合时,也就最终完成了扩散连接过程
扩散连接时，通过对连接界面加压和加热，使 得表面的氧化膜破碎、表面微观凸出部发生塑性 变形和高温蠕变。因此，在若干微小区域出现金 属之间的结合。这些区域进一步通过连接表面微 小凸出部位的塑性变形、母材之间发生的原子相 互扩散得以不断扩大，当整个连接界面均形成金 属键结合时，也就最终完成了扩散连接过程
7.2.2固相扩散连接过程 目前,人们认为扩散连接包括以下三个过程:(1)塑性 变形使连接表面接触;(2)晶界迁移和孔洞消失;(3)界 面和孔洞消失过程。下面分别叙述各阶段的过程和机理 (1)塑性变形使连接表面接触 固相扩散连接时,材料表面通常是进行机械加工后 再进行研磨、抛光(包括化学抛光)和清洗,加工后材料表 面在微观上仍然是粗糙的、存在许多0.1一5μm的微观 凹凸,且表面还常常有氧化膜覆盖。将这样的固体表面相 互接触,在不施加任何压力的情况下,只会在凸出的顶峰 处出现接触,如图7-5(a。初始接触区面积的大小与材料 性质、表面加工状态以及其它许多因素有关
7.2.2 固相扩散连接过程 目前，人们认为扩散连接包括以下三个过程 ：（1）塑性 变形使连接表面接触;（2）晶界迁移和孔洞消失;(3)界 面和孔洞消失过程。下面分别叙述各阶段的过程和机理。 (1)塑性变形使连接表面接触 固相扩散连接时，材料表面通常是进行机械加工后 再进行研磨、抛光(包括化学抛光)和清洗，加工后材料表 面在微观上仍然是粗糙的、存在许多0.1一5μm的微观 凹凸，且表面还常常有氧化膜覆盖。将这样的固体表面相 互接触，在不施加任何压力的情况下，只会在凸出的顶峰 处出现接触，如图7-5(a。初始接触区面积的大小与材料 性质、表面加工状态以及其它许多因素有关
区区这 图75扩散焊接过程三阶段机理示意图 (a)室温装配状态;(b)第一阶段;(C}第二阶段;(d)第三阶段
图7-5 扩散焊接过程三阶段机理示意图 (a)室温装配状态;(b)第一阶段;(C}第二阶段;(d)第三阶段
初始接触区面积的大小与材料性质、表面加工状态以及 其它许多因素有关。只有在高温下通过对连接体施加压力 ,才能使表面微观凸出部位发生塑性变形,氧化膜破坏, 使材料间紧密接触面积不断增大,直到接触面积可以抵抗 外载引起的变形,这时局部应力低于材料的屈服强度,如 图7-5(b和图7-6所示。 连接前 连接后 50m (b) 图7-6扩散连接初期表面粗 图7-7钢扩散连接接头拉伸断口 糙度的下降 的徽观形貌 (T=800C, t=4min, P=16MPa)
初始接触区面积的大小与材料性质、表面加工状态以及 其它许多因素有关。只有在高温下通过对连接体施加压力 ，才能使表面微观凸出部位发生塑性变形，氧化膜破坏， 使材料间紧密接触面积不断增大，直到接触面积可以抵抗 外载引起的变形，这时局部应力低于材料的屈服强度，如 图7一5(b)和图7一6所示。 图7一6 扩散连接初期表面粗 糙度的下降 图7-7 钢扩散连接接头拉伸断口 的徽观形貌 (T=800℃，t =4min，P=16MPa)
图77为Cu短时扩散连 接接多拉伸断口形貌,图中 黑 色区域为未实现连接的区域 m 50um (b) 白色带状区域为连接好的 区域拉伸时形成的韧窝。材 料不同时,上述特征也会发 我是的 生变化。图7-8为钛、铁、不 锈钢和铝短时扩散连接后的 断口形貌,可以看出T、Fe微观形貌 图78几种材料扩散连接接头拉伸断口的 和不锈钢与Cu的情况类似, (a)钛(I=830℃,t=4min,P=12MPa) 但A1的断口上未能观察到连(b铁(T=830℃t=4min,P=14MPa); 接区,表明A较难连接。 (c)SUS304不锈钢钛(T=1060℃,t=4min, P=20MPa); (d)铝钛(T=600℃,t=4min,P=20MPa)
图7一7为Cu短时扩散连 接接多拉伸断口形貌，图中 黑 色区域为未实现连接的区域 ，白色带状区域为连接好的 区域拉伸时形成的韧窝。材 料不同时，上述特征也会发 生变化。图7-8为钛、铁、不 锈钢和铝短时扩散连接后的 断口形貌，可以看出Ti、Fe 和不锈钢与Cu的情况类似， 但A1的断口上未能观察到连 接区，表明Al较难连接。 图7一8 几种材料扩散连接接头拉伸断口的 微观形貌 (a)钛 (T=830℃,t =4min,P=12MPa)； (b}铁(T=830℃,t =4min,P=14MPa); (c)SUS304不锈钢钛 (T=1060℃,t =4min, P=20MPa); (d)铝钛 (T=600℃,t =4min,P=20MPa)