陶瓷复合管道焊接是SHS反应的散热及其产物来焊接的技术。应用燃烧合成技术,将模压成形的粉末置于被焊材料之间,利用粉末迅速燃烧释放的高温反应热及合成产物作为填充材料,在压力作用下实现被焊材料之间的连接。这种反应过程类似于烧结,加压的目的是为了获得致密性高的焊接接头。
图为陶瓷复合管道焊接
一般来说,陶瓷复合管道焊接有三个过程:点燃、增加压力、保温。
1、点燃的方式很多,如电弧、电火花、火焰、强电流、高温炉、电子束、激光、高温辐射和微波、化学炉等。
2、增加压力大小和加压时间是焊接成败的关键。陶瓷复合管道合成材料如果不加压,由于材料本身的孔隙及反应中产生的气体,将会导致大量的孔隙。不允许将反应物留在焊缝中,因此必须致密化,通常的方法是在反应过程中加压。
3、单纯增加压力可能不会获得高密度,应同时进行保温。
相比其它焊接方法,陶瓷复合管道焊接具有很多优点,主要是:
1、由于反应散热,材料只需加热低于熔点几百℃,这样可以节约能源。
2、焊料中可以加入增强相,如增强粒子、短纤维、晶须等,以构成复合材料。
3、焊接是可合成梯度材料,作为焊料来焊接异型材料,以克服母材间在化学、力学和物理性能上的不匹配。
4、陶瓷复合管道焊接过程中的局部散热,可减少热影响区,避免对热敏材料微观组织的破坏,保持了材料的性能。
5、由于生坯可压成任意形状,因而陶瓷复合管道焊接易焊制成不易制造的产品。
6、陶瓷复合管道焊接适于对材料进行表面处理。陶瓷复合管道焊接可进行陶瓷-陶瓷、金属-陶瓷、金属-金属的焊接。
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