瞬时液相扩散焊TLP.ppt

《瞬时液相扩散焊TLP.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、河南理工大学瞬时液相扩散焊及其在新型耐热钢焊接中的应用2021年8月4日目录3TLP焊接新型耐热钢实例2瞬时液相扩散焊（TLP）1焊接目录3TLP焊接新型耐热钢实例2瞬时液相扩散焊（TLP）1焊接1焊接焊接定义：被焊工件（材质同种或异种）通过加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充材料，使工件达到原子间结合的一种加工方法。特点：在近代的金属加工中，焊接比铸造、锻压工艺发展较晚，但发展速度很快。焊接结构的重量约占钢材产量的45%。焊接产品比铆接件、铸件和锻件重量轻，对于交通运输工具来说可以减轻自重，节约能量。焊接的密封性好，适于制造各类容器。发展联合加工工艺，使焊接与锻造、铸造相结合，可以制成大

2、型、经济合理的铸焊结构和锻焊结构，经济效益很高。焊接已成为现代工业中一种不可缺少，而且日益重要的加工工艺方法。焊接方法分类熔化焊：将两个工件连接处加热至熔化状态，连接处的金属经历一个熔合—冷却—结晶的过程，形成焊缝，成为一体。压力焊：利用焊接时施加一定压力而完成焊接的方法，压力焊又称压焊。这类焊接有两种形式，可加热后施压，亦可直接冷压焊接。钎焊：采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，低于母材熔化温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法。1焊接1焊接1焊接目录3TLP焊接新型耐热钢实例2瞬时液相扩散焊（TLP）1焊接目录3TLP焊接新

3、型耐热钢实例2瞬时液相扩散焊（TLP）1焊接2瞬时液相扩散焊（TLP）扩散焊定义：在一定的温度和压力下，被连接表面相互接触，通过使局部发生微观塑性变形，或通过被连接表面产生的微观液相而扩大被连接表面的物理接触，然后结合层原子间经过一定时间的相互扩散，形成整体可靠连接的过程。原理：在金属不熔化的情况下，要形成焊接接头就必须使两待焊表面紧密接触，使之距离达到(1~5)×mm以内，在这种条件下，金属原子间的引力才开始起作用，才可能形成金属键，获得有一定强度的接头。实际上，金属表面无论经什么样的精密加工，在微观上总还是起伏不平的。2瞬时液相扩散焊（TLP）第一阶段：变形、交界面形成接触点屈服和蠕变塑性

4、变形压力持续接触面积增大，晶粒间连接。第二阶段：晶界迁移和微孔的收缩和消除第三阶段：体积扩散，微孔消除和界面消失2瞬时液相扩散焊（TLP）固态扩散连接扩散连接加中间层的扩散连接不加中间层的扩散连接真空扩散连接气体保护扩散连接溶剂保护扩散连接烧结－扩散连接瞬时液相扩散连接超塑性成形－扩散连接2瞬时液相扩散焊（TLP）液相扩散连接也称瞬时液相扩散连接（TransientLiquitPhase），通常采用比母材熔点低的材料作中间夹层，在加热到连接温度时，中间层熔化，在结合面上形成瞬间液膜，在保温过程中，随着低熔点组元向母材的扩散，液膜厚度随之减小直至消失，再经一定时间的保温而使成分均匀化。2瞬时液相

5、扩散焊（TLP）a)形成液相b)低熔点元素向母材扩散c)等温凝固d)等温凝固结束e)成分均匀化a）b）c）d）e）2瞬时液相扩散焊（TLP）固态扩散连接与瞬时液相扩散对比2瞬时液相扩散焊（TLP）扩散连接参数选择扩散连接参数主要有温度、压力、时间、气氛环境和试件的表面状态，这些因素之间相互影响、相互制约，在选择焊接参数时应统筹考虑。此外，扩散连接时还应考虑中间层材料的选用。2瞬时液相扩散焊（TLP）连接温度T越高，扩散系数愈大，金属的塑性变形能力愈好，连接表面达到紧密接触所需的压力愈小。但是，加热温度受到再结晶、低熔共晶和金属间化合物生成等因素的影响。因此，不同材料组合的连接温度，应根据具体情

6、况，通过实验来选定。从大量实验结果看，连接温度大都在0.5～0.8Tm(母材熔化温度)范围内，最适合的温度一般为T≈0.7Tm。对瞬时液相扩散连接温度的选择，常在可生成液相的最低温度附近，温度过高将引起母材的过量溶解。连接温度2瞬时液相扩散焊（TLP）a）单温工艺b）双温工艺2瞬时液相扩散焊（TLP）双（多）温工艺优点传统瞬时液相连接过程能够有效的进行焊接，但是由于焊接温度较高，容易出现焊接裂纹等缺陷。因此，陈思杰教授在TLP扩散连接接头形成理论方面提出了“瞬时液相扩散连接双温工艺理论”，TLP连接双温工艺模型把传统TLP连接过程分成两个不同的温度区间，首先，前加热阶段完成非晶箔中间层的熔化和

7、界面增宽；其次，后等温加热阶段完成液态中间层的凝固以及均匀化等过程。一般来说，短时高温加热连接可以让中间层熔化扩散更加充分，中间层原子和母材基体的润湿铺展作用更加显著；由于双温工艺等温凝固连接温度低于传统TLP连接温度（低20～50℃左右），从而在一定程度上降低接头过渡区基体的过热倾向，这对于提高连接接头力学性能有很大的帮助。2瞬时液相扩散焊（TLP）扩散连接时间t（也称保温时间）主要决定原子扩散