| 单词 | 扩散焊 |
| 释义 | 【扩散焊】 拼译：diffusion welding 扩散焊并不是近代发明的。中国古代兵器制造中为将刀头与刀柄(杆)连接在一起普遍采用的锻焊技术，其实质就是扩散焊接。 扩散焊的意义在于专门解决熔化焊视为不可焊的难题。随着新材料的不断涌现，许多非金属材料和物理化学性能差别很大的异种材料焊接，只有用扩散焊才能获得满意的结果。扩散焊的实质是固相连接，其主要工艺参数是压力、温度、时间，真空扩散焊时，真空度也是重要参数之一。焊接过程首先是界面局部接触产生塑性变形，促使氧化膜破碎分解，当达到净面接触时，为原子间的扩散创造了条件，同时界面上的氧化物溶解吸收，继而再结晶生长，晶界移动，有时出现联生晶及金属间化合物，构成牢固的金属键结合。扩散焊的方法分为真空和非真空两大类。非真空扩散焊用熔剂或惰性气体保护，应用较广和效果最好的是真空扩散焊。对于大型工件多采用局部真空扩散焊。扩散焊的特点是：无重熔液态铸造组织，很少改变原材料的物理化学特性；不需要填充材料(对某些不互熔的材料有时加中间过渡层)；特别适宜焊接非金属和异种金属材料，可制成多层复合材料；能够焊接可加压的各种形状复杂结构；焊件只有很小变形，是精密件的理想焊接方法；焊接质量稳定，不出现裂纹、气孔等缺陷；焊接过程易实现程序控制，劳动条件具有突出的无害性。扩散焊的缺点是表面制备要求很高，焊接时间和辅助装配时间较长，大型工件又受到真空室的限制。自从进入20世纪60年代，扩散焊得到了迅速的发展，尤其是真空技术引用到焊接技术之后而发展起来的真空扩散焊，因其质量优于各种非真空扩散焊方法，受到许多国家的重视。前苏联是真空扩散焊开发最早的国家，也是发表扩散焊专利最多的国家。前苏联有60多种700多台扩散焊机在工业上应用，已实现560多组异种材料的焊接，成功地解决了原子能工业锆与不锈钢的焊接、电子器件的焊接、钨与铼难熔金属的焊接，以及大型激光器关键部件的焊接等，Н．Ф．Kазаков为此开发出多种系列扩散焊机，成为世界扩散焊权威。中国在60年代末期已有些小型扩散焊机，70年代初期相继开发出多种扩散焊机。1974年中国科学院金属所与兰州物理所合作研制成功中国第1台超高真空扩散焊机，70年代末期中国科学院近代物理所又试制成功更大型的超高真空扩散焊机、其极限真空为133×10－8Pa，炉内有效容积Φ480×540mm，最大压力30t。进入80年代国内从事扩散焊研究的单位已有10多家，拥有各种扩散焊机数十台，完成了多种特殊材料的焊接任务。美国在宇航工业中广泛地应用了扩散焊。美国的特点是利用大型热压设备进行扩散焊生产，由于工件庞大，因而采用局部真空或气体保护措施。美国重型轰炸机有533个元件是用扩散焊制成的。Rockwell公司和Pratt & Whitney公司都有大型真空扩散焊设备，后者拥有3000t真空热压机，勘称世界最大的真空扩散焊机。日本利用扩散焊生产的复合钢板取得了非常满意的结果。1980年日本专利报报道一种先进的扩散焊设备，该机除带有超声波振荡净化表面之外，还用微机控制焊接参数及表面焊合率。英国1979年建立了1001容积的高真空扩散焊机。德国在70年代初开始研究扩散焊，并在仪表、电工、工具生产中进行了应用，不仅仿制一些前苏联的扩散焊机，又对中间过渡金属进行了系统的研究。法国专利报报道一种先进扩散焊机，焊前在真空室中先镀膜，然后转过来再焊。对高合金材料先喷焊Ni-Gr-Si-B-Fe金属膜，然后再加压扩散焊。采用镀膜方法焊过玻璃、陶瓷和金属。波兰开发出10－6kPa真空扩散焊机，能焊40000mm2的工件。该设备有叉杆式夹头，下杆可旋转，以便使表面摩擦净化，每分钟100转，为了防止塑性变形，还可通过计算机调整扭矩的大小。中国科学院金属所研制的扩散焊机KJH－1型，既能作真空焊又能作充气焊，既能加温加压热焊，也能超高真空冷焊，适用范围较广。例如：铝蜂窝壁板的扩散焊，铝镁合金与不锈钢管的扩散焊，大功率激光喷管的扩散焊，汉字打字头多层渠道板的扩散焊，高温合金泵轮的扩散焊，钢玉和无氧铜的扩散焊，石墨和镍的扩散焊，硬质合金和45#钢扩散焊，铝和铜的扩散焊等。在20世纪70年代末到80年代初期，航空航天部六二五所完成了钛合金超塑性成形扩散焊及铝排热板的滚轧扩散焊；中国科学院近代物理所用95陶瓷和钛焊成的电真空器件——加速管，其性能优于钎焊制成的器件；哈尔滨工业大学开发成功涂保护剂的非真空扩散焊，用该方法制成高速钢与45#钢焊成的刀具；哈尔滨焊接研究所采用过渡液相扩散钎焊方法，研制成功银锰合金与钢焊成的润滑轴承；株州三三一厂完成了GH128合金的过渡液相扩散焊；天津大学研制成功TD40硬质合金与G12M0V模具钢的扩散焊；航天工业部七〇三所进行过Fe-Co－V软磁合金与62黄钢的扩散焊、不锈钢发动机喷注器微细孔板的扩散焊。70年代国际扩散焊的研究热点多集中在各种特殊材料焊接参数及接头性能。80年代逐步转向实际应用，尤其是在宇航工业的应用。近代扩散焊研究的热点有：(1)冲破了扩散焊只能焊小型接头的局限性和宇航工业领域，已能扩展到大型组合构件和电子、汽车拖拉机、机械工业制品。(2)随着新材料的不断涌现，有许多不适宜熔化焊的材料仍然可以利用扩散焊。(3)开发研制性能完备的扩散焊设备和开发扩散焊新方法。【参考文献】：1 宋应星．天工开物，16372 Казаков Н．Ф．Диффузuонная сварка Материалов，Машинострое-ние，19763 圆城敏男等．溶接学会志．1979，10，(48)：771～7734 大前尧，溶谷保博．机械学会志．1980，83：7445 Owczarski W A，Paulonis D F．Welding Journal，1981，2：22～336 郑恩贵．真空扩散焊．机械工程手册(43篇)．北京：机械工业出版社，19827 王新魂，等．第5届全国焊接学术会议论文选集，哈尔滨：中国焊接学会，1986(大连铁道学院郑恩贵教授撰) |
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