1.钎焊

Fe₃Al基合金可采用钎焊方法连接，选择合适的钎料和钎焊参数对实现Fe₃Al合金钎焊和保证接头性能是至关重要的。

例如，采用Ni基合金BNi-2钎料[成分（质量分数）：7.0%Cr、3.1%B、4.5%Si、3.0%Fe、0.06%C，其余为Ni]用红外真空钎焊工艺可实现厚度1mm的Fe₃Al薄板的无裂纹连接，其焊接参数：钎焊温度为1150℃，时间分别为2s、24s和240s，真空度为5×10^-5Pa。由于钎料片厚度仅为100μm，且红外真空钎焊工艺加热速度很快（可达900℃/min），可以在极短的时间内达到钎焊温度，能使Fe₃Al母材最低限度地少受焊接热循环的影响，从而有效避免了热影响区裂纹。在钎焊接头处有（Ni，Fe）3Al、（Ni，Fe）3（Si，Al）、（Fe，Ni，Cr）3B和BCr中间相生成，焊后经1000℃均匀化热处理可以大大减少这些中间相的数量。由于焊接过程中施加较快的热循环，母材和钎料中的合金元素扩散距离较短。

在此基础上进一步采用纯度大于99.99%（质量分数）的纯铝箔为钎料，仍采用红外真空钎焊工艺连接厚度2mm的Fe₃Al薄板，焊前对试样进行600℃×90s的预热。钎焊温度不同，界面处可形成不同数量的Fe-Al化合物，包括FeAl₃、Fe₂Al₅、FeAl₂、FeAl和Fe₃Al等。当钎焊参数为1200℃×180s时，FeAl₃、Fe₂Al₅、FeAl₂等脆性较大的相明显减少，界面以具有一定塑性的FeAl相为主。

还可采用厚度为0.2mm的片状铜基钎料BCu58ZnMn及厚度0.08mm纯铝1060（L2）作中间层，配以钎剂FB301，在空气炉中进行Fe₃Al合金与18-8不锈钢以及Fe₃Al与Fe₃Al的钎焊。将Fe₃Al合金与18-8钢的被焊面以及铜基钎料片用细砂纸打磨，去除氧化膜后清洗干燥；将钎剂FB301调成膏状涂于钎焊面上，然后组装成搭接接头。

将组装好的Fe₃Al/18-8钢试样放入空气炉中，上面压上重物，加热到930℃，保温时间为10～20min，取出试样后空冷。将Fe₃Al/Fe₃Al试样用高温夹具夹紧，使被焊面紧密贴合，然后将试样放入加热炉中，加热温度为680℃，保温时间为20～30min，出炉后空冷。

铜基钎料对Fe₃Al母材的润湿性良好，在Fe₃Al一侧出现Cu的晶间渗入现象，严重时将导致裂纹产生；采用工业纯铝作中间层时，Fe₃Al/Fe₃Al接头区域有明显的扩散反应区，接头处有高硬度脆性相Fe₂Al₅生成。随着保温时间的增长，界面元素扩散距离增大，但脆性相的数量也有所增加。(www.daowen.com)

国内外对Fe₃Al焊接性的研究可见，Fe₃Al的焊接性较差，熔焊时易产生裂纹。薄板焊接时，采用高能量密度的焊接方法（如电子束焊）在较快焊速下可获得满意的焊接接头。厚度大于2mm的中厚板，大多采用焊前预热及焊后热处理工艺，而且要严格控制焊接参数才能获得无裂纹的焊接接头。

2.摩擦焊

采用连续驱动旋转摩擦焊可以将直径15mm的Fe₃Al（经Y₂O₃氧化物颗粒弥散强化处理）棒材连接起来，获得了质量较高的摩擦焊接头。摩擦产生的热量导致Fe₃Al变软并发生塑性变形，进而实现连接。

摩擦焊接头根据组织特征的不同被分为四个区域：未受焊接过程明显影响的母材区、部分重结晶区、完全重结晶区和界面区。焊缝中没有发现裂纹、孔洞及其他焊接缺陷。母材的原始组织状态及晶粒尺寸对接头性能没有太大的影响。Fe₃Al基合金摩擦焊接头一般在界面区处发生断裂。

采用扩散连接、摩擦焊、钎焊等能得到界面结合紧密的接头，但在高温、高压、长时间保温的条件下会造成接头组织粗化，导致接头力学性能降低，且由于设备昂贵及工件尺寸受到限制等，使Fe₃Al的应用受到一定的限制。在工程实践中，应根据不同的使用要求，选择最合适的焊接方法，通过优化焊接填充材料，实现Fe₃Al合金或与其异种材料的无裂纹焊接。这将大大推动Fe₃Al作为高温结构材料的应用。