擴(kuò)散釬焊

擴(kuò)散釬焊是用兩個(gè)分離的工件，其焊合面要加工到“鏡面”，以保證端面充分接觸，然后加熱到高溫（一般在真空條件下），通過(guò)原子間的擴(kuò)散而實(shí)現(xiàn)焊接。

擴(kuò)散焊的特點(diǎn)是，母材雖不熔化，但工件焊合面必須高精度加工。不需用焊接材料（或釬料）。為防止工件高溫氧化，一般必須在真空中進(jìn)行。

《釬焊與擴(kuò)散焊》系統(tǒng)闡述了釬焊與擴(kuò)散焊基本原理和接頭形成過(guò)程，釬料和釬劑的特性，常用釬焊方法及設(shè)備，釬焊工藝工程以及鋼鐵材料、有色金屬、高溫合金、高硬度耐磨材料的釬焊與擴(kuò)散焊的特點(diǎn)等。書(shū)中內(nèi)容反映出近年來(lái)釬焊與擴(kuò)散焊技術(shù)研究的新進(jìn)展，焊接生產(chǎn)和研究中一些先進(jìn)的技術(shù)成果和成功的經(jīng)驗(yàn)，特別是一些新工藝、新型焊接用材料的開(kāi)發(fā)。

《釬焊與擴(kuò)散焊》主要供高等學(xué)校材料成型及控制工程、材料加工（焊接方向）和焊接技術(shù)與工程等專業(yè)的師生使用，也可供從事與焊接材料開(kāi)發(fā)和焊接技術(shù)相關(guān)的科研院（所）和企事業(yè)單位的科研人員參考。

目前，隨著航空、航天、核能和電子等新技術(shù)的飛速發(fā)展以及新材料、新結(jié)構(gòu)的采用，對(duì)連接技術(shù)提出了更高的要求，釬焊與擴(kuò)散焊技術(shù)以其獨(dú)有的特點(diǎn)在有色金屬、鋼鐵材料、難熔金屬、異質(zhì)材料的構(gòu)件焊接中得到了廣泛的應(yīng)用，獲得了優(yōu)質(zhì)或與母材相匹配的高性能接頭。因此受到人們更多的關(guān)注，開(kāi)始以前所未有的速度發(fā)展，并出現(xiàn)了許多新的釬焊及擴(kuò)散焊工藝，釬料品種日益增多，性能涉及面更加廣泛，有力地促進(jìn)了國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)事業(yè)的騰飛。與此同時(shí)，釬焊與擴(kuò)散焊也面臨著許多新的技術(shù)疑難和本質(zhì)問(wèn)題。例如，提高接頭的結(jié)合強(qiáng)度、增加接頭結(jié)構(gòu)的適應(yīng)性等。這些問(wèn)題的解決必將促進(jìn)其進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用，并使其在各行業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮更大作用?；谝陨蠣顩r，近年來(lái)釬焊與擴(kuò)散焊的教學(xué)也越來(lái)越受到重視，但目前有關(guān)這方面的教材較為缺乏，因此，在參考了大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，我們總結(jié)了本校多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，編寫了本教材，供兄弟院校參考使用。

本書(shū)的特點(diǎn)是系統(tǒng)闡述釬焊與擴(kuò)散焊的基本原理和概念，介紹了各種材料的釬焊與擴(kuò)散焊的特點(diǎn)及工藝要點(diǎn)。書(shū)中引用了焊接生產(chǎn)和研究中一些先進(jìn)的技術(shù)成果和成功的經(jīng)驗(yàn)，力求注重科學(xué)性、先進(jìn)性和新穎性等特色。本書(shū)內(nèi)容反映出近年來(lái)釬焊與擴(kuò)散焊技術(shù)研究的新進(jìn)展，特別是一些新工藝、新型焊接用材料的開(kāi)發(fā)。

本書(shū)主要供高等學(xué)校材料成型及控制工程、材料加工（焊接方向）和焊接技術(shù)與工程專業(yè)的師生使用，也可供從事與焊接材料開(kāi)發(fā)和焊接技術(shù)相關(guān)工作的科研院（所）和企事業(yè)單位的科研人員參考。

參加本書(shū)撰寫和提供信息的其他人員還有魏守征、李文娟、劉強(qiáng)、馬群雙、劉坤、劉鵬、馬海軍、蔣慶磊、夏春智、陳茂愛(ài)、吳娜、沈孝芹、黃萬(wàn)群、李嘉寧、劉毅、杜紅燕。

本書(shū)編寫過(guò)程中參閱了同行大量參考文獻(xiàn)，在此，謹(jǐn)向這些文獻(xiàn)資料的作者表示誠(chéng)摯的謝意。

由于我們水平所限，書(shū)中錯(cuò)誤或不足之處在所難免，敬請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。

編著者

2016年1月

第1章概述1

1.1釬焊的特點(diǎn)及分類1

1.1.1釬焊的特點(diǎn)1

1.1.2釬焊方法的分類2

1.2擴(kuò)散焊原理及分類4

1.2.1擴(kuò)散焊的原理4

1.2.2擴(kuò)散焊的分類4

1.2.3擴(kuò)散焊的特點(diǎn)6

1.3釬焊及擴(kuò)散焊的應(yīng)用8

1.3.1釬焊及擴(kuò)散焊的應(yīng)用領(lǐng)域8

1.3.2釬焊技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用10

1.3.3擴(kuò)散焊技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用12

復(fù)習(xí)思考題13

第2章釬焊接頭的形成14

2.1釬料的潤(rùn)濕與鋪展14

2.1.1釬料的潤(rùn)濕性14

2.1.2釬料的毛細(xì)流動(dòng)14

2.1.3影響釬料潤(rùn)濕性的因素16

2.2釬料與母材的相互作用20

2.2.1母材向釬料的溶解20

2.2.2釬料組分向母材的擴(kuò)散21

2.3釬焊接頭的不均勻性22

2.3.1釬縫的成分和組織22

2.3.2釬縫的不致密性缺陷24

2.3.3影響釬焊過(guò)程的因素25

復(fù)習(xí)思考題26

第3章釬料與釬劑27

3.1釬料的類型及特點(diǎn)27

3.1.1對(duì)釬料的基本要求27

3.1.2釬料的型號(hào)與牌號(hào)27

3.1.3釬料的類型及化學(xué)成分28

3.2釬料的特性及選用36

3.2.1常用釬料的特性36

3.2.2釬料的工藝性能45

3.2.3釬料的選用原則46

3.3釬劑的類型及特性48

3.3.1釬劑的作用及組成48

3.3.2釬劑的型號(hào)與牌號(hào)49

3.3.3釬劑的類型及特性50

3.3.4釬劑與釬料的搭配57

3.4釬料與釬劑的使用安全58

3.4.1釬料與釬劑的使用及保管58

3.4.2釬料與釬劑的安全注意事項(xiàng)59

復(fù)習(xí)思考題59

第4章釬焊方法及設(shè)備60

4.1火焰釬焊60

4.1.1火焰釬焊的特點(diǎn)及應(yīng)用60

4.1.2火焰釬焊設(shè)備61

4.1.3釬焊火焰的控制66

4.2感應(yīng)釬焊68

4.2.1感應(yīng)釬焊的特點(diǎn)及應(yīng)用69

4.2.2感應(yīng)釬焊設(shè)備71

4.3真空爐中釬焊75

4.3.1真空釬焊接頭的形成75

4.3.2真空釬焊的特點(diǎn)76

4.3.3常用的真空釬焊設(shè)備77

4.4其他釬焊方法79

4.4.1烙鐵釬焊79

4.4.2電阻釬焊80

4.4.3浸漬釬焊81

4.4.4波峰焊與再流焊83

4.4.5真空擴(kuò)散釬焊84

復(fù)習(xí)思考題86

第5章釬焊工藝過(guò)程87

5.1釬焊接頭設(shè)計(jì)87

5.1.1釬焊接頭的基本形式87

5.1.2釬縫間隙的控制89

5.1.3特殊釬焊接頭的設(shè)計(jì)91

5.2釬焊前的準(zhǔn)備95

5.2.1表面清理及制備95

5.2.2釬料用量及放置99

5.2.3焊件的裝配和定位101

5.3釬焊工藝參數(shù)103

5.3.1加熱溫度的選擇103

5.3.2保溫時(shí)間的確定104

5.3.3其他工藝參數(shù)105

5.4釬焊后處理107

5.4.1釬焊后熱處理107

5.4.2釬焊后清除108

5.5釬焊質(zhì)量檢驗(yàn)109

5.5.1釬焊缺陷及防止109

5.5.2釬焊質(zhì)量檢驗(yàn)方法110

復(fù)習(xí)思考題113

第6章有色金屬的釬焊114

6.1鋁及其合金的釬焊114

6.1.1鋁及其合金的釬焊特點(diǎn)114

6.1.2釬料與釬劑116

6.1.3鋁及其合金的釬焊工藝118

6.2銅及其合金的釬焊126

6.2.1銅合金的分類及釬焊特點(diǎn)126

6.2.2釬料與釬劑128

6.2.3銅及其合金的釬焊工藝129

6.2.4銅與鋁及其合金的釬焊132

6.3鈦及鈦合金的釬焊134

6.3.1鈦及鈦合金的分類及性能134

6.3.2釬焊特點(diǎn)及釬料136

6.3.3鈦合金的釬焊工藝138

6.4鎂及鎂合金的釬焊142

6.4.1鎂及鎂合金的釬焊特點(diǎn)142

6.4.2釬料與釬劑143

6.4.3鎂及鎂合金的釬焊工藝146

復(fù)習(xí)思考題147

第7章鋼鐵材料及高溫合金的釬焊148

7.1碳鋼和低合金鋼的釬焊148

7.1.1碳鋼和低合金鋼的釬焊特點(diǎn)148

7.1.2釬料和釬劑148

7.1.3碳鋼和低合金鋼的釬焊工藝149

7.2不銹鋼的釬焊150

7.2.1不銹鋼的釬焊特點(diǎn)150

7.2.2不銹鋼的釬料、釬劑和保護(hù)氣體151

7.2.3不銹鋼的釬焊工藝154

7.3鑄鐵的釬焊156

7.3.1鑄鐵的釬焊特點(diǎn)156

7.3.2釬料和釬劑156

7.3.3鑄鐵的釬焊工藝157

7.4高溫合金的釬焊158

7.4.1高溫合金的類型158

7.4.2高溫合金的釬焊特點(diǎn)161

7.4.3高溫合金釬焊用釬料162

7.4.4高溫合金的釬焊工藝164

復(fù)習(xí)思考題168

第8章高硬度耐磨材料的釬焊170

8.1陶瓷與金屬的釬焊170

8.1.1陶瓷與金屬的釬焊特點(diǎn)170

8.1.2釬料171

8.1.3陶瓷與金屬的釬焊工藝173

8.2硬質(zhì)合金與鋼的釬焊177

8.2.1硬質(zhì)合金與鋼的釬焊特點(diǎn)177

8.2.2釬料與釬劑177

8.2.3硬質(zhì)合金與鋼的釬焊工藝180

8.3其他高硬度材料的釬焊185

8.3.1石墨的釬焊185

8.3.2金剛石的釬焊189

8.3.3難熔金屬的釬焊193

復(fù)習(xí)思考題195

第9章擴(kuò)散焊196

9.1擴(kuò)散焊原理及擴(kuò)散機(jī)制196

9.1.1擴(kuò)散焊原理196

9.1.2擴(kuò)散焊的三個(gè)階段197

9.1.3擴(kuò)散焊界面結(jié)合機(jī)制199

9.1.4瞬間液相擴(kuò)散焊原理205

9.2擴(kuò)散焊設(shè)備與工藝207

9.2.1擴(kuò)散焊設(shè)備的組成207

9.2.2表面處理及中間層合金209

9.2.3擴(kuò)散焊工藝參數(shù)212

9.2.4接頭的質(zhì)量檢驗(yàn)217

9.3各種材料的擴(kuò)散焊218

9.3.1同種材料的擴(kuò)散焊218

9.3.2異種材料的擴(kuò)散焊221

9.3.3陶瓷與金屬的擴(kuò)散焊225

復(fù)習(xí)思考題229

參考文獻(xiàn)230