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擴散焊接的基礎(chǔ)知識篇

Publisher: Administrator Date:2022-10-12

擴散焊接廣泛用于工業(yè)產(chǎn)品的組裝和粘接。例如,將多個粘接材料堆疊在一起,并且在壓力夾具和粘合材料之間插入釋放材料,以免被焊接到壓力夾具上。使用這種擴散焊接方法,可以制造微反應器、微熱交換器、燃料電池分離器等,其內(nèi)部具有細小的氣體或液體通道。

如上所述,在對粘接材料加壓時,必須將要粘結(jié)的構(gòu)件相互粘接,并且粘接材料和壓力夾具不得粘接。為了防止連接,使用脫模材料。

傳統(tǒng)上,陶瓷(氧化鋁、AlN、BN)板或陶瓷顆粒粉末(氧化鋁、AlN、BN)等通常用作離型材料。

此外,由于高熔點金屬具有高熔點,因此很難與粘接材料擴散和結(jié)合,因此擴散焊接困難。因此,難熔金屬(鎢或鉬)可用作金屬離型材料。

因此,當通過擴散連接方法連接連接材料時,選擇離型材料非常重要。

目前,作為離型材料所需的事項,使用陶瓷或難熔金屬的材料價格昂貴,因此需要價格低廉的材料。此外,焊接材料和陶瓷之間的熱傳導等熱性能存在很大差異。結(jié)果,當焊接材料被加熱時,焊接對的溫度分布很大,并且難以浸泡焊接材料。是的。另一方面,需要一種離型材料,其熱性能與焊接材料有很小的差異,以便整個焊接對可以均勻加熱。此外,剝離材料污染很少的東西是可取的。

例如,關(guān)于Fe-Cr合金的氧化,Cr濃度決定了在表面形成的氧化物及其結(jié)構(gòu)。此外,關(guān)于Fe-Al合金的氧化,描述了鋁濃度決定了表面形成的氧化物及其結(jié)構(gòu),但描述了合金在氮氣中加熱時合金的滲氮。

如果沒有必要使用傳統(tǒng)的離型材料,則可以簡單地進行連接操作,并且離型材料的污染更少。因此,可以降低大規(guī)模生產(chǎn)的擴散焊接工作的成本。

因此,提供一種擴散焊接方法,該方法消除了對常規(guī)離型材料的使用,并且適合于大批量生產(chǎn)并且可以降低擴散焊接工作的成本。其中將焊接材料在加壓狀態(tài)下加熱,但由含鋁合金制成的脫模材料對接在含有氮氣的焊接材料的壓力接收表面上,并且在這種對接狀態(tài)下,在該方法中,壓力接收表面從脫模材料加壓,氮氣通過加熱從粘結(jié)材料中生成,氮氣和脫模材料中的鋁在與壓力接收表面接觸的釋放材料表面的一側(cè)形成氮化鋁。由于這種氮化鋁是脆性的,因此此時可以分離粘合材料和離型材料。氮化鋁是用由連接材料加熱產(chǎn)生的氮氣和含鋁鎳合金或含鋁鐵合金形成的,并且連接材料和釋放材料可以很容易地分離。此外,當粘接材料是鋼材料等時,離型材料在熱物理性質(zhì)上與焊接材料幾乎沒有區(qū)別。當鋁的離型材料的質(zhì)量小于2%時,氮化鋁不成形或幾乎不成形,使得粘結(jié)強度不降低。通過含有2%或更多的質(zhì)量,可以分離粘合材料和離型材料。此外,下面描述的所有配置不一定是本文的必要要求。在每個實施例中,通過采用不同于常規(guī)的擴散鍵合方法,獲得了前所未有的擴散焊接方法。

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