(2)爆炸复合  集压力焊、熔化焊和扩散焊为一体[9],利用炸药爆炸时的冲击作用,使两种金属高速倾斜碰撞,碰撞应力可以达到数千帕,在此过程中,原子链被打开再重新结合,在金属表面形成一层薄的具有熔化、扩散及塑性变形特征的过渡区,实现金属的大面积复合。该方法得到的复合板比轧制复合板的结合强度高;设备较简单,表面不需预先进行特别处理;适用于多种不同材料的焊接,能生产大面积、大厚度的复合板,大小不同批量都能生产。但是复合过程中界面处有碳迁移的现象,产品的表面不平整、质量差,变形较大;并且机械化程度低,存在一定危险性;同时污染严重且不适合生产薄板。

1。2。2液一固相复合法

(1)模铸法[10]  以碳钢/不锈钢复合板为例,将两块不锈钢板重合在一起,中间涂上剥离剂,将其周边进行焊接后放在铸模中,在不锈钢板的外表面涂上防氧化剂,避免浇铸时表面的氧化,形成夹杂。然后向铸模内注入碳钢液,在铸模内完成碳钢和不锈钢的复合。因此,在开坯轧制时界面复合就已经完成。将复合板进行轧制,然后将焊合的边缘部分切除,就可以获得两块单面碳钢/不锈钢复合板。钢板的厚度不能太小,以免复合板被碳钢液熔化,因此,待复合的金属板的板厚和板重都受到限制。 

(2)反向凝固法  曼内斯曼公司于1989 年开发的一种带钢连续铸造技术,属于液固相复合连接范畴[11],其原理是使一定厚度的固态钢带从液态不锈钢中以较高速度穿过,钢带表面的液态不锈钢由于热流传输而凝固结晶,继而覆着在钢带表面。由于凝固面是从钢带中心向表面移动,即凝固过程由内向外进行,因此称为反向凝固。该方法生产出的为双面不锈钢复合带。 影响复合带性能的主要因素有:钢带在液相中停留的时间、钢液的过热度以及钢带厚度。在液相中停留时间越长,表面凝固层结合越好,但停留时间过长会使复合层甚至钢带重熔。反向凝固技术工艺简单,生产效率高;组织均匀,结合区强度高,产品质量好;生产成本低,能耗少;可用于连续、批量生产;但操作难度大,对板材厚度有要求。

(3)钎焊法 [12]   在两层金属间加入比母材熔点低的钎料,使加热温度在钎料熔点与母材熔点之间,钎料熔化润湿基体并充满中间空隙,与母材相互扩散使两金属板实现连接。目前广泛应用于航空电子、电子元件、交通工具、核电装置、精密仪器等领域[13]。 

对于钎焊来说,钎料的选择至关重要。钎料的熔点一般比母材低 40-60℃,要有良好的润湿性,能与母材相互扩散;能使钎焊接头有良好的性能;具有与母材接近的热膨胀系数,避免接头产生裂纹。钎焊焊接温度低、变形少,工件尺寸精度高;复合质量高,缺陷少;降低温度和使用压力,提高了设备的使用寿命;可连接异种材料,且对工件厚度差无严格要求[14]。

1。2。3 扩散复合的基本原理

扩散复合法属于固态焊接方法,其原理如图1,在低于母材熔点温度下,在一定时间内对材料施加压力,使母材表面在压力作用下紧密接触,界面处原子扩散形成扩散层,从而实现界面结合。影响扩散复合的接头质量的主要因素有扩散温度、压力、保温时间以及材料接触面的表面粗糙度。随着扩散温度的提高,原子的扩散速度加快,但过高的温度容易产生晶粒粗大,影响接头性能,扩散温度一般选择材料熔点的0。5~0。8倍。根据材料的类型和保证接头的质量,扩散复合可在真空或保护气体中进行,其中以真空扩散复合最为普遍。扩散复合法还可以划分为同种材料之间扩散复合、异种材料之间的扩散复合、加中间层的扩散复合、共晶反应的扩散复合、瞬间液相扩散复合、热等静压扩散复合、超塑成形扩散复合等技术[15]。 

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