分子扩散焊的焊接机理和工艺参数本文主要介绍在金属与合金之间进行分子扩散焊的基本原理。
一、引言:分子扩散焊是近十年来发展起来的一种新的焊接方法,其基本原理是在高温下使待焊接材料中产生大量的活性位点,通过这些活性位点相互之间的相互作用而形成原子键结合。由于该种方法的优点很多,因此近年来得到了迅速发展。
二、分子扩散焊的原理:液态金属中的活性原子是通过电子或离子状态存在的,当它们以一定的速度从液态向固态运动时便形成了"迁移"。迁移的速度越快,产生的能量就越大;反之亦然。
这种能量的释放过程称为"激发",即把具有不同能级的原子从低能级推向高能级的过程。在室温下处于基态的原子有4个价电子层构成一个原子的内层结构;在外层的两个价电子上分别有两个孤对电子和一个未成对的空轨道;最外层的一个未成对的空轨道上有一个正电荷和一个负电荷;整个原子呈中性状态。
当外界条件发生变化时,例如加热或冷却到某一温度范围以下时,"迁移"速度增大或者减小都会导致分子的振动频率改变并由此引起分子的动能变化从而产生相应的化学作用力。当这种作用力的方向相反时则表现为电偶极子间的吸引作用力-范德瓦耳斯力;如果两种作用力大小相等则为静电吸引力-库仑引力。
三、分子扩散焊的特点及应用:
1.无飞溅。
2.无需预热。
3.不需助燃剂。
4.不产生气孔。
5.无有害气体。
6.接头强度好。
四、应用实例及注意事项:
1.用于不锈钢和镍基合金:
(1).对于奥氏体不锈钢来说一般采用氩气和氦气作为保护气体。
(2).对于马氏体不锈钢来说可采用氧气和氮气作为保护气氛。
(3).对于铁素体和双相不锈钢可以采用二氧化碳作保护气氛。
2.应用于钛合金:
(1).钛是一种非常活泼的材料。
(2).钛及其合金的热导率很高。