材料连接时的物理接触过程:
1、解吸:在扩散连接加热条件下,Ag、Cu、Ni等金属的氧化物可以解吸下来,加热使金属表面的氧化物结构发生变化,提高真空度可使氧化物解吸的温度下降。
2、蒸发及升华:当氧化物的饱和蒸汽压高于该氧化物在气相中的蒸气分压时,在真空中的氧化膜可升华,当被连接材料加热到接近金属熔点的高温时,能发生强烈的蒸发,但是,两种材料相互接触时,升华及蒸发的可能行会大大降低。
3、溶解:由于界面间的相互作用,金属表面的氧化膜向基体中溶解,或利用母材中所含的合金元素发生还原反应,氧化膜在基体金属中的溶解速度取决于温度和氧在该金属中的溶解度及扩散速度,例如在扩散连接钛及其合金时,氧在钛中的扩散速度和溶解度都特别大,比铁、铝等金属要大1-2数量级,可以利用这一优点来消除钛表面的氧化膜。
4、化学反应:真空系统中残留的H2O、CO2、H2、O2等化学性气体,会与被连接材料的表面发生氧化-还原反应,可以化学反应的平衡常数作为活性因素来确定真空介质成分对化学反应的影响。
5、表面变形去膜:在被连接界面已经接触的条件下,如果金属与其氧化物的塑性。硬度、热膨胀系数相差太大,即使及其微小的变形也会破坏氧化膜的整体性而龟裂成碎片被去除。
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