理论教育 异种金属焊接的连接原则

异种金属焊接的连接原则

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:两种不同材料能否直接形成焊接连接,决定于构成这两种材料的原子或分子之间的相互作用(力)的强弱。液态无限互溶、固态有限互熔的两金属,无论是共晶型还是包晶型相图结构,都是可以形成焊接连接的,不过其性能与两种金属间的组织过渡状况相关而有好坏之分。形成金属间化合物或间隙化合物中间相的两种合金,也是可以形成焊接连接的,其接头性能大多受到此种化合物脆性的影响。

异种金属焊接的连接原则

只要采取恰当的焊接手段、精细的工艺措施,加上选用理想的焊接材料,可以说绝大多数异种材料副(即异类的两块待焊材料)的焊接连接,都是可以实现的。其中许多不能或不便直接形成焊接连接的异种材料副,往往是采用钎焊的方法或通过第三种甚至多种中间材料将它们连接起来。也就是说,将一个直接连接的材料副分解为两个甚至多个串联连接的材料副。一个异种材料副能否直接连接,选择何种第三材料(钎焊材料)才能将本不能焊接的材料副连接起来,这要根据两种材料之间物理、化学本性来讨论。至于所获得的接头是否合用,最后要看焊接(钎焊)接头将要承受的负荷(服役条件下的广义负荷)状况来决定。

两种不同材料能否直接形成焊接连接,决定于构成这两种材料的原子或分子之间的相互作用(力)的强弱。两元素之间的相互作用决定于他们的电子层结构、价电子数、原子大小、负电性以及晶体点阵、点阵常数诸因素。大体可以认为,决定于它们在元素周期表上各自的位置及其相对关系。化合物或高分子材料之间的相互作用问题,其本质则更为复杂。对于异种金属材料的焊接连接来说,人们可以简洁地根据两种合金中的主要元素配对的相图来考虑。一般说来,在液态和固态都能形成无限互溶的两种金属之间,就能够顺利地形成性能良好的焊接连接。液态无限互溶、固态有限互熔的两金属,无论是共晶型还是包晶型相图结构,都是可以形成焊接连接的,不过其性能与两种金属间的组织过渡状况相关而有好坏之分。形成金属间化合物或间隙化合物中间相的两种合金,也是可以形成焊接连接的,其接头性能大多受到此种化合物脆性的影响。如果两种金属在液态或固态都完全不互溶,或者溶解度极微小,则不能形成真正的焊接连接,他们之间最多不过形成一个微弱的附着而已;仅当接合面成犬牙交错,以致互相咬合,这种连接才会有一定的强度,这种接头实质上只能算是机械连接。当然,两元合金的相图结构,归根结底还是来源于上述的元素的理化本性。(www.daowen.com)

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