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《鈹焊接技術(shù)研究進(jìn)展》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、披焊接技術(shù)研究進(jìn)展航天材料及工藝研究所(100076)常志龍，焦好軍，胡明臣摘要：皺具有優(yōu)良的物理性能和力學(xué)性能，在核工業(yè)、航空航天工業(yè)、高能物理等方而有廣泛的應(yīng)川。本文結(jié)合鉞的釬焊、擴(kuò)散焊、熔化焊等焊接工藝，對(duì)披的當(dāng)前國(guó)內(nèi)外焊接現(xiàn)狀進(jìn)行了概述，同時(shí)展望了鐵焊接技術(shù)的發(fā)展前景和趨勢(shì)。關(guān)鍵詞：皴；釬焊；擴(kuò)散焊；熔化焊0引言彼是一種輕稀冇金屬，具冇原子序數(shù)低、密度低、線膨脹系數(shù)小、比熱容大、熔點(diǎn)高、彈性模量高、比強(qiáng)度大、吸熱力強(qiáng)、高溫尺寸與性能變化小等優(yōu)異性能。這些優(yōu)異的物理性能和力學(xué)性能，使彼在核工業(yè)、航空航天工業(yè)、武器系統(tǒng)、光學(xué)系統(tǒng)、高能物理、儀表儀器等許多領(lǐng)域得到了應(yīng)用。同時(shí)彼具冇室溫延展性
2、差、焊接性能差、高溫抗氧化性能差、脆性人、對(duì)殘余氣飆吸附能力強(qiáng)、機(jī)械加工損傷嚴(yán)重以及劇壽性等缺點(diǎn)"J彼是金屬材料小焊接難度較大的材料Z—。彼及彼合金的焊接困難主要與其本少的性能有很大關(guān)系。彼屬于密排六方晶格結(jié)構(gòu)，在性能上表現(xiàn)出嚴(yán)重的各向異性特征，在焊接過程中會(huì)導(dǎo)致不同方向上的形變和應(yīng)力分布的不均勻性；跛表面吸附能人，對(duì)表面殘余氣體吸附能力很強(qiáng)，在高溫下易與氧、氮反應(yīng)牛成化合物，從而導(dǎo)致其焊接接頭性能變差，因此彼的焊接對(duì)保護(hù)性氣氛或真空度有嚴(yán)格的要求，焊接前必須嚴(yán)格清洗焊件表面，否則彼衣面易與殘余氣體發(fā)生反應(yīng)形成化介物，這些化合物在釬焊時(shí)會(huì)妨礙釬料潤(rùn)濕，在擴(kuò)散焊時(shí)會(huì)增加原子擴(kuò)散難度，增加焊縫缺陷
3、；彼的低延展性、各向異性和在焊接過程屮形成粗大晶粒，導(dǎo)致彼焊縫變脆，在熱應(yīng)力的作用下易產(chǎn)住開裂。彼的機(jī)械加工損傷比較嚴(yán)重，在機(jī)械應(yīng)力的作用下，彼表層會(huì)產(chǎn)牛應(yīng)力、攣品、微裂紋和織構(gòu)等缺陷，大人降低其強(qiáng)度和塑性，嚴(yán)重影響皺構(gòu)件焊接接頭性能。國(guó)外花了很長(zhǎng)時(shí)間才解決了皺的焊接難題，原因是無(wú)論采用何種焊接方法，焊接工藝的可重復(fù)性較差，致使彼焊接很難確定出相應(yīng)的工藝標(biāo)準(zhǔn)。另外，冇些彼焊件要求在苛刻的環(huán)境條件下使用，使彼焊接增加了新的難點(diǎn)⑸。國(guó)內(nèi)對(duì)于彼的焊接研究較少，航天材料與工藝研究所、中國(guó)工程物理研究院、清華人學(xué)、北京航空航天人學(xué)、北京科技大學(xué)等兒家研究所、院校對(duì)彼的焊接開展了一定的研究，但關(guān)于披焊接的
4、實(shí)際應(yīng)用現(xiàn)在還沒冇。因此冇必要對(duì)國(guó)內(nèi)外彼的焊接技術(shù)研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，以便于在該領(lǐng)域做更深入的研究從而促進(jìn)彼悍接技術(shù)不斷向前發(fā)展。1皺的釬焊釬焊是焊接皴的首選方法。銀與鉞、鉞與其他金屬的焊接都可以采用釬焊方法。釬焊方法和釬焊試驗(yàn)參數(shù)取決于焊件工作溫度、接頭兒何形狀和強(qiáng)度要求，釬焊彼吋所發(fā)化的問題隨著溫度的升高而增多。因此在滿足力學(xué)性能的前提下應(yīng)盡量選用低熔點(diǎn)釬料叫釬焊鉞的軟釬料主要有鋅基釬料和熔點(diǎn)范圍為（427?454°C）的鋼基釬料等。試驗(yàn)表明，鋼基釬料對(duì)披的潤(rùn)濕效果較差。常'用的軟釬料有5%Ag-Pb.3%Zn-Sn-Pb.99.9%Zn等。軟釬焊的特點(diǎn)是釬焊溫度低、形變較小，但是接頭強(qiáng)度低
5、，因而應(yīng)用較少。采用硬釬焊焊接皴町以獲得鮫好的焊接接頭，片更釬料的種類比鮫多。釬料主耍有鋁基釬料、銀基釬料、銅基釬料等。其中鋁基釬料的應(yīng)用最為廣泛。日本的Banaim等人采用0.3mm的Al釬料對(duì)彼進(jìn)行釬焊，在熔合區(qū)和熱影響區(qū)有牛成顯微裂紋的傾向⑺。美國(guó)的Cadden等人采用鋁基釬料釬焊Be和Cu取得了一定的進(jìn)展⑻。蔣元清等人研究了A1和AllO-Si兩種釬料対彼的釬焊，結(jié)果表明，采用A110-Si対彼進(jìn)行釬焊獲得均勻致密的接頭，剪切強(qiáng)度較高，純鋁釬料的釬焊性較差⑼。張鵬程采用A1-12S1對(duì)皺與HR-1不銹鋼進(jìn)行了釬焊向。彼焊接接頭強(qiáng)度要求高時(shí)，可選擇銀基釬料進(jìn)行高溫釬焊。選用Ag-28Cu
6、釬料在800°C和較高真空度下釬焊皴，接頭強(qiáng)度冇了很大的提高，但由于披的缺口敏感性大，局部應(yīng)力集中導(dǎo)致彼母材的斷裂，因此無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)岀接頭的剪切強(qiáng)度。如果加熱溫度高或保溫時(shí)間長(zhǎng),則在近彼側(cè)可發(fā)現(xiàn)空洞，此時(shí)的彼雖然保持帶狀組織，但是已經(jīng)發(fā)牛?再結(jié)品（彼的再結(jié)品溫度為700-900）可見更高的工作溫度對(duì)釬炸披是很不利的。同時(shí)由于Ag?Cu釬料元素可能滲入披金屬形成脆性化合物而降低接頭性能隨著釬焊皺的熱源不同，彼釬焊乂可分為多種，如爐中釬焊、感應(yīng)釬焊、電子束釬焊、氮弧釬焊和激光釬焊等。目前對(duì)彼的釬焊多采用電子?xùn)c釬焊和激光釬焊，采用塑性和潤(rùn)濕性均較好的鋁或鋁硅合金作釬料。張友壽等對(duì)電了束釬焊皺的顯微組織
7、進(jìn)行了研究分析，試驗(yàn)分別采用Al-12Si和Al12Si1.5Mg作為填充材料。結(jié)果表明加鋁或硅合金做填充材料，消除悍接裂紋的作用是明顯的。如果母材啟裂紋，鋁、硅填充材料還可以填充裂紋。填充鋁后，在高溫區(qū)鋁組分可有較寬的范圍，隨著溫度降到647°C,除了鋁與鉞形成共晶外，多余的鋁富集于晶界，造成微區(qū)鋁嚴(yán)重偏聚。另外，皺高溫塑性好，室溫塑性差，因此在焊接的降溫過程中高、低溫間存在鴉-脆性轉(zhuǎn)變過程，易
