真空擴(kuò)散焊是一種由擴(kuò)散控制的固態(tài)過程，通過在高溫下長時(shí)間施加相當(dāng)大的壓力在預(yù)期的構(gòu)件之間產(chǎn)生焊接。

該工藝的特點(diǎn)是它不會(huì)在任何一個(gè)焊接部件中引入宏觀變形或相對運(yùn)動(dòng)，并且它不會(huì)熔化賤金屬。

優(yōu)點(diǎn)：

• 這種固態(tài)工藝避免了熔焊的缺陷
• 異種材料焊接是可能的
• 性能和微觀結(jié)構(gòu)與賤金屬相似
• 可以在一個(gè)設(shè)置中同時(shí)進(jìn)行多個(gè)焊接
• 生產(chǎn)按尺寸完成的產(chǎn)品并造成最小的變形
• 與其他焊接工藝相比，收縮和應(yīng)力更小
• 高度自動(dòng)化的流程不需要熟練的勞動(dòng)力

限制：

• 昂貴的設(shè)備，尤其是大型焊件
• 表面光潔度高，清潔度高，制備成本高
• 需要保護(hù)氣氛或真空
• 完成時(shí)間很長
• 不適合大批量生產(chǎn)
• 構(gòu)件的熱膨脹差異可能需要特別注意

  
  

過程

擴(kuò)散焊接工藝包括在消除所有污染物和表面氧化物后將要擴(kuò)散焊接的平滑表面 聚集在一起。

然后逐漸施加壓力并升高溫度以允許在原子水平上焊接。

屈服點(diǎn)和蠕變導(dǎo)致的接觸點(diǎn)局部變形允許接觸越來越大的區(qū)域。

然后擴(kuò)散導(dǎo)致界面緩慢消失，而原始表面之間的剩余空隙收縮或被吸收在晶粒內(nèi)。

最后，界面不再可見（在金相截面中），殘余空隙（如果有的話）不會(huì)比賤金屬更大或更頻繁。

變量

溫度是擴(kuò)散焊接中最重要的變量。

應(yīng)選擇和控制它，以免干擾材料中可能發(fā)生的冶金變化或轉(zhuǎn)變。

執(zhí)行原子擴(kuò)散所需的 時(shí)間取決于溫度。

時(shí)間越長越沒有效果。所需要的時(shí)間不能簡單地確定，而必須通過實(shí)驗(yàn)找到。

一旦進(jìn)行焊接，更長的時(shí)間不會(huì)增加屬性。

壓力直接影響擴(kuò)散焊接的結(jié)果，其重要性很大，尤其是在工藝的初始階段。

它可以與所涉及的金屬的屈服點(diǎn)聯(lián)系起來，但在理論上很難將其作為預(yù)定值來處理。

盡管在接觸點(diǎn)處引入局部變形作為該過程的基本階段，但避免了 宏觀變形。

由于與高壓縮相關(guān)的高設(shè)備成本， 壓力通常被限制在獲得良好結(jié)果所需的最低限度。

真空度需要有良好的真空環(huán)境來進(jìn)行，實(shí)際選擇壓力和溫度和真空，以便它們允許在可接受的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行合適的焊接。

盡管擴(kuò)散焊接原則上不需要填充金屬，但已發(fā)現(xiàn)放置在界面處的合適材料的箔有時(shí)可以促進(jìn)該過程。

原因是為了在第一階段提供軟層以最大化表面接觸，或避免形成脆性化合物，或促進(jìn)擴(kuò)散，或清除雜質(zhì)。

這可能導(dǎo)致有機(jī)會(huì)減少四個(gè)基本變量（真空，壓力、溫度、時(shí)間）中的一個(gè)或多個(gè)，從而獲得經(jīng)濟(jì)收益。

材料

可真空擴(kuò)散焊接：鈦合金、鎳合金、鋁合金，以及傳統(tǒng)方法不易連接的 不同材料組合。

鋼最好通過其他更經(jīng)濟(jì)的方法焊接。

但是在適當(dāng)?shù)臈l件下 ，低碳鋼的大而平坦的表面已經(jīng)在沒有填充金屬的情況下進(jìn)行了真空擴(kuò)散焊接。