擴(kuò)散焊（DFW）是將緊密接觸的焊件置于真空或氣體保護(hù)氣氛中，并在一定溫度和壓力下保持一段時間， 使接觸界面之間的原子相互擴(kuò)散而實現(xiàn)可靠連接的一種固相焊接方法。



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擴(kuò)散焊原理

擴(kuò)散焊時，把兩個或兩個以上的焊件緊壓在一起，置于真空或保護(hù)氣氛中，加熱至母材熔點(diǎn)以下某個溫度，然后對其施加壓力，使其表面的氧化膜破碎。

表面微觀凸起處發(fā)生塑性變形和高溫蠕變而達(dá)到緊密接觸，激活界面原子之間的擴(kuò)散，在若干微小區(qū)域出現(xiàn)界面間的結(jié)合。

再經(jīng)過一定時間的保溫，這些區(qū)域進(jìn)一步通過原子相互擴(kuò)散不斷擴(kuò)大。當(dāng)整個連接界面均形成金屬鍵結(jié)合時，則完成了擴(kuò)散焊接過程。

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擴(kuò)散焊過程

擴(kuò)散焊焊縫的形成過程可分為以下三個階段：

第一階段是變形和交界面形成接觸點(diǎn)（屈服和蠕變）——塑形變形，壓力持續(xù)——接觸面積增大，晶料間連接；


第二階段是晶界遷移，微孔的收縮和消除；


第三個階段是體積擴(kuò)散，微孔消除和界面消失；


擴(kuò)散焊接過程的三個階段并沒有明確的界限，而是相互交叉進(jìn)行的，甚至有局部重疊，很難準(zhǔn)確確定其開始與終止時間。

焊接區(qū)域經(jīng)蠕變、擴(kuò)散、再結(jié)晶等過程而最終形成固態(tài)冶金結(jié)合，可以形成固溶體及共晶體，有時也可能生成金屬間化合物，從而形成可靠的擴(kuò)散焊。

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擴(kuò)散焊分類

根據(jù)被焊材料的組合方式和加壓方式的不同，擴(kuò)散焊可以分成：同種材料的擴(kuò)散焊、異種材料的擴(kuò)散焊、加中間層的擴(kuò)散焊、固相擴(kuò)散焊和液相擴(kuò)散焊等。



1、同種材料擴(kuò)散焊

加中間層的兩同種金屬直接接觸的擴(kuò)散焊。這種類型的擴(kuò)散焊，一般要求待焊表面制備質(zhì)量較高，焊接時要求施加較大的壓力，焊后接頭的成分、組織與母材基本一致。

2、異種材料擴(kuò)散焊

異種金屬或金屬與陶瓷、石墨等非會屬的擴(kuò)散焊。

1）膨脹系數(shù)不同—結(jié)合面上出現(xiàn)熱應(yīng)力；

2）冶金反應(yīng)—低熔點(diǎn)共晶組織或脆性金屬間化合物；

3）擴(kuò)散焊系數(shù)不同—形成擴(kuò)散焊孔洞；

4）電化學(xué)性能不同—出現(xiàn)電化學(xué)腐蝕；

3、加中間層擴(kuò)散焊

當(dāng)用上述兩種方法難以焊接或效果較差時，可在被焊材料之間加入一層金屬或合金（稱為中間層），這樣就可以焊接很多難焊的或冶金上不相容的異種材料，可以焊接熔點(diǎn)很高的同種材料。

4、固相擴(kuò)散焊

焊接過程中母材和中間層均不發(fā)生熔化或產(chǎn)生液相的擴(kuò)散焊方法。

5、液相擴(kuò)散焊

指在擴(kuò)散焊過程中接縫區(qū)短時出現(xiàn)微量液相的擴(kuò)散焊方法，有助于改善擴(kuò)散焊表面接觸情況，允許使用較低的擴(kuò)散焊壓力。

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擴(kuò)散焊優(yōu)點(diǎn)

隨著擴(kuò)散焊機(jī)被越來越多的客戶朋友們所選用，那么它有哪些優(yōu)點(diǎn)呢？聽聽金吉港家人怎么說：

1、擴(kuò)散焊時因基體不過熱、不熔化，可以在不降低焊件性能的情況下焊接幾乎所有的金屬或非金屬；

2、擴(kuò)散焊接頭質(zhì)量好，其顯微組織和性能與母材接近或相同，在焊縫中不存在熔化焊缺陷，也不存在過熱組織和熱影響；

3、焊件精度高、變形小；

4、可以焊接大斷面的接頭；

5、可以焊接結(jié)構(gòu)復(fù)雜、接頭不易接近及厚度相差較大的工件；

6、可以對組裝件中幾個接頭同時焊接。

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擴(kuò)散焊缺點(diǎn)

做最誠實的焊接人—下面由金吉港帶大家了解下目前擴(kuò)散焊存大的不可忽視的缺點(diǎn)！

1、焊件表面的制備和裝配質(zhì)量的要求較高，特別對接合表面要求嚴(yán)格。

2、焊接熱循環(huán)時間長，生產(chǎn)率低。每次焊接快則幾分鐘，慢則幾十小時。對某些金屬會引起晶粒長大。

3、設(shè)備一次性投資較大，且焊接工件的尺寸受到設(shè)備的限制，無法進(jìn)行連續(xù)式批量生產(chǎn)。

4、接頭連接質(zhì)量的無損檢測手段尚不完善。

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應(yīng)用領(lǐng)域

擴(kuò)散焊應(yīng)用領(lǐng)域：

擴(kuò)散焊特別適用于要求真空密封，要求接頭與母材等強(qiáng)度，要求無變形的小零件。它是制造真空密封、耐熱、耐振和不變形接頭的唯一方法，因此在航空航天、電子和核工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。

在電真空設(shè)備中金屬與非金屬的焊接，切削刀具中硬質(zhì)合金、陶瓷、高速鋼與碳鋼的焊接，都有采用擴(kuò)散焊接的方法。