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機(jī)械社區(qū)

原子擴(kuò)散焊接

將準(zhǔn)備好的材料使用專用治具裝夾后放入原子擴(kuò)散焊設(shè)備內(nèi)焊接,。大為原子擴(kuò)散焊設(shè)備是一款基于原子級別的高端焊接設(shè)備，可實現(xiàn)同種金屬或不同金屬的無縫接合,，適用于各種金屬材質(zhì)的精密零件或工業(yè)制品的焊接,；焊接時不需要借助焊絲、釬料,、助焊劑等輔助材料,，焊接的產(chǎn)品強(qiáng)度高、無焊疤,、焊接面光滑平整,、變形量微小,、可實現(xiàn)高精度焊接，并具有整面焊接的優(yōu)點,。

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圖4 焊接成品

性能測試

大為工業(yè)會從該生產(chǎn)批次中抽出部分焊接成品進(jìn)行如下無損及破壞性測試,，以確保該批次產(chǎn)品的各方性能均滿足客戶使用需求。

Ø 超聲波探傷焊面檢測

使用超聲波探傷設(shè)備檢測焊面是否存在氣泡,、孔洞等缺陷,。從下圖超聲波探傷圖可看出高速鋼與鎢鋼焊接處無明顯可見缺陷波幅,，初步判斷滿足要求,。

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圖5 超聲波探傷

Ø 顯微鏡焊縫檢測

使用顯微鏡檢測鎢鋼與高速鋼接縫處是否存在裂紋等缺陷。從以下高倍顯微鏡圖中可看出焊接處未見裂紋等缺陷,，初步判斷合格,。

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圖6 顯微鏡檢測

Ø 洛氏硬度試驗

使用洛氏硬度計在焊接好的成品中依次打點檢測圓柱表面的硬度在經(jīng)焊接后是否發(fā)生明顯變化，通過下圖可判斷經(jīng)焊后材料整體硬度與原材料硬度無明顯變化,，初步判斷該參數(shù)正常,。

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圖7 洛氏硬度檢測

Ø 高低溫沖擊試驗

使用高低溫試驗設(shè)備將焊接好的產(chǎn)品在-70~+300℃的環(huán)境中反復(fù)進(jìn)行高低溫沖擊測試，用于檢驗產(chǎn)品內(nèi)部是否存在致命缺陷及對產(chǎn)品進(jìn)行耐疲勞沖擊測試,。

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圖8 高低溫沖擊測試

Ø 焊面剪切破壞性試驗

使用5噸剪切力試驗機(jī)將焊接好的產(chǎn)品延焊縫處進(jìn)行剪切力破壞測試,，以更直觀的方式檢驗焊件的焊接強(qiáng)度，通過下圖剪切數(shù)值（分別為252.4Mpa,、307.3Mpa,、276.1Mpa）初步判斷該強(qiáng)度可滿足客戶要求。

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圖9 剪切測試

客戶使用反饋

該客戶沖頭的應(yīng)用場景為熱沖不銹鋼材料,，深度為8mm,。根據(jù)客戶使用反饋，該批次沖頭平均使用壽命為9萬次,，該客戶原整體高速鋼沖頭使用壽命大約為2萬次,。通過上述數(shù)據(jù)分析經(jīng)大為焊接后的沖棒材料使用壽命約為整體高速鋼材料的4~5倍，極大的降低了生產(chǎn)成本及大幅提升生產(chǎn)效率,。

表1 產(chǎn)品使用壽命對比

熱沖不銹鋼,、沖擊深度8mm
大為焊接沖頭	普通高速鋼沖頭
累計壽命約9w次	累計壽命約2w次

沖頭/沖棒類產(chǎn)品應(yīng)用主要包含以下參數(shù)信息，但以下參數(shù)涉及該客戶產(chǎn)品保密問題,，所以無法展示下列參數(shù)信息,。

表1 沖頭/沖棒應(yīng)用參數(shù)

公稱力	沖壓頻率	材料周長	材料厚度	材料牌號	材料硬度	抗剪強(qiáng)度
KN	次/分鐘	mm	mm	/	/	Mpa

原子擴(kuò)散焊設(shè)備是一款基于原子級別的高端焊接設(shè)備,，可實現(xiàn)同種金屬或不同金屬的無縫接合,，適用于各種金屬材質(zhì)的精密零件或工業(yè)制品的焊接；焊接時不需要借助焊絲,、釬料,、助焊劑等輔助材料，焊接的產(chǎn)品強(qiáng)度高,、無焊疤,、焊接面光滑平整、變形量微小,、可實現(xiàn)高精度焊接,，并具有整面焊接的優(yōu)點。

除了可以焊接常見金屬外,，大為的原子擴(kuò)散工藝還適用于鈦合金,、硬質(zhì)合金、鉬合金,、鉻錳鈦合金,、鎢銅、鎢銀等許多特種材料的焊接,。

焊接融深,，通常受電流,、溫度及時間等方面的影響，焊后母材表面常表現(xiàn)焊疤及焊縫等。原子擴(kuò)散焊相對常規(guī)焊接方式,，主要區(qū)別為焊縫（線）和焊面（面）的差異,，對此有不同的術(shù)語，為“瞬態(tài)固相擴(kuò)散”和“瞬態(tài)液相擴(kuò)散”,。在固相狀態(tài)下,，表現(xiàn)為兩母材焊接面之間原子間的相互運(yùn)動；液相狀態(tài)下,，表現(xiàn)為兩母材焊接面之間融解及化學(xué)反應(yīng),；視不同母材，對應(yīng)“融深”表現(xiàn)不一樣,，特別是異種金屬焊接時,，更加明顯。