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钛管件应用扩散连接技术的原理分析

编辑:潍坊创一新材料科技有限公司时间:2020-07-03

  近年来随着材料科学不断的发展、新材料的出现,为了解决同种或异种材料间的连接问题,扩散连接技术因其特定的固相连接优势引起了人们的重视,成为了材料连接领域新的研究热点,目前市面上有很多先进的工业国都对其进行了广泛的研究和应用,扩散连接技术可用于生产制造新器件,能达到航空航天、电气设备、机械工业和核工业研究等装置中关键零部件特定的连接要求,在工业制造中发挥着越来越重要的作用,作为市场上优良的金属钛及钛管件因其优良的性能在很多领域得到了应用。

  但由于钛合金材料具有传热系数小、比热低、化学特性活泼等特点,其机械加工的难度较大,是目前较难加工的材料之一,机械加工困难一定方面上成为钛合金应用和发展的瓶颈,所以解决钛合金加工问题的新技术新方法也成为了人们的研究热点,而扩散连接技术在钛件中得到良好的应用,接下来我们来了解下该技术在钛管件中的应用原理:

  扩散连接过程通常分为三个阶段:

  阶段一为物理接触阶段。扩散连接时,经过处理的钛件表面仍然呈现微观的回凸不平,材料之间的接触主要以点接触为主,高温下对其施加压力,部分接触的点较先产生塑性变形,经过持续的压力作用,接触面积逐渐增大,形成紧密接触,得到满足要求的扩散连接接头。

  阶段二为扩散及界面推移阶段。在此阶段紧密接触的钛件界面原子进行扩散迁移,此时扩散连接接头处连接方式主要为金属键,经过一定的保温时间后,扩散的结合层达到一定深度,金属键连接变成稳固的冶金连接。

  阶段三为界面和孔洞消失阶段。主要的形式为钛件体积扩散,通过继续扩散作用,钛管件界面孔洞逐渐消失,接头组织成分趋于均匀,原始界面消失,该过程速度较缓慢,通常需要几十分钟到几十小时不等。