扩散连接

作者:              发布时间:2008-07-31


分享到:0

扩散连接↑↑↑↑ ↑

在超塑性状态下,有些合金显得异常活跃,很容易进行扩散而互相结合。由于是在固体状态下接合的,所以叫做固态相扩散连接。↑↑↑↑ ↑

实际上,扩散连接是一种在基体金属熔点一下进行的焊接过程。它是在足够的热量和压力下,使合金接触面的原子和分子互相扩散而连接成整体的。这种连接,一般在真空和惰性气体中进行。↑↑↑↑ ↑

飞机、导弹和航天器上所用的钛合金较多,但是这种材料很难加工,影响了对它的使用。现在人们找到了解决这个问题的巧妙办法,这就是超塑性成型和扩散连接。↑↑↑↑ ↑

由于钛合金的超塑性成型和扩散连接的温度恰好相同,都是↑↑871~927↑↑↑℃↑↑,因而可以同时进行这两项加工,也就是在变形的过程中完成扩散连接,直接加工出复杂的大型结构件。这种加工方法的优点在于,它比以往的铆接和焊接的成本降低↑↑40~60%↑↑↑,重量减少↑↑30~50%↑↑↑。↑↑↑↑ ↑

举例来说,飞机结构中所用的带加强肋的单板、双板和三板结构件,过去都要采用压力加工和焊接、铆接方法成行。现在只要把钛板保持在超塑性温度范围内,造成一定的压力差(抽真空或吹入氩气),对施加的压力加以计算和控制,就可以一次获得成品。↑↑↑↑ ↑

再如,飞机、导弹和航天飞机中的许多钛合金结构件,以前都是用铆接或焊接的方法组装成的,既费工费时,又增加了重量。↑↑↑↑ ↑

另外,通过轧制、挤压等加工并利用扩散连接容易获得超塑性合金与其他材料的复合制品。例如,用超塑性合金薄膜可将陶瓷与金属材料复合在一起,从而可消除两种西古铜的材料结合时因热膨胀系数不同而产生的隐患,提高了强度。↑↑↑↑ ↑

将超塑性合金加工成复合材料,一方面可改善强度;另一方面还可提高腐蚀性,并使重量减轻。例如,将铝板与超塑性锌铝铜合金板于↑↑250↑↑↑℃↑↑叠合轧制成复合板,可达到↑↑100%↑↑↑以上的延伸率。若将超塑性锌铝铜合金粉末与碳化硅短纤维(晶须)充分混合后,通过复合挤压加工制成的产品,其高温强度比锌铝铜合金提高一倍。因此,超塑性合金粉末与短纤维复合是提高材料强度的有效方法。↑↑↑↑ ↑

此外,超塑性合金也具有一定的形状记忆本领,并可作为减震材料使用。人们预计,↑↑21↑↑↑世纪是超塑性合金将会得到广泛应用,而且在金属加工技术中普遍利用超塑性加工。届时,所用的这个“超”字将会被去掉,而成为普通合金材料和常用的加工方法了。↑↑↑↑