压力是扩散焊机实现界面紧密接触的重要手段。合理的加压力度可消除微观间隙、提高真实接触面积,并促进原子扩散层形成。
压力不足会造成孔隙和未焊合;压力过大则会引发塑性失稳或材料流动。压力与温度、时间的匹配决定了焊缝的致密性与强度。
在固相焊接中,压力的作用主要体现在三个方面:
1.界面贴合阶段:通过外压使表面凸起塑性变形,减少粗糙度,使接触面积增至原来的 5–10 倍;
2.扩散阶段:保持恒压状态促进原子迁移;
3.致密化阶段:持续压力帮助闭合残余孔隙,形成连续晶界。
不同材料对应不同压力参数:
钛合金:3–10 MPa;
铜及其合金:5–20 MPa;
不锈钢与镍基合金:10–25 MPa。
压力与温度成协同关系:温度越低需施加更高压力,反之则可适当降低。
现代扩散焊机采用伺服液压控制系统,实现 ±0.01MPa 的压力调节精度,确保接头应力均匀分布。
当压力曲线与温度曲线完美匹配时,焊缝金相结构可达到母材级致密度(>99.5%),机械性能稳定、无孔洞,是航空、核电等领域关键部件焊接的保障。
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