偏侧加热扩散连接方法

    技术2025-07-19  20


    本申请涉及材料连接,尤其是涉及一种偏侧加热扩散连接方法。


    背景技术:

    1、传统材料扩散焊一般要对多个待连接材料进行整体加热,以实现对连接界面的加热,从而实现多个连接材料或制件的扩散连接,然而整体加热温度过高会对连接材料或制件整体的组织性能产生较大影响,加热温度过低则会导致材料连接质量差、连接时间长等问题。


    技术实现思路

    1、鉴于背景技术中存在的问题,本申请提供一种偏侧加热扩散连接方法,可以实现多个制件的稳定连接,操作简单,对材料热影响小,连接品质高,连接时间短。

    2、根据本发明的一个方面,提供一种偏侧加热扩散连接方法,包括:取多个待连接制件;将所述多个待连接制件的对接面紧密对接;使用定向能量束连续扫描加热所述对接面一侧的待连接制件,使所述对接面两侧的附近区域仅受到热传导加热并产生扩散连接。

    3、通过使用本技术方案中的偏侧加热扩散连接方法,使用定向能量束连续扫描加热对接面一侧的材料,对接面附近及另一侧不直接受到定向能量束加热而是受到热传导加热,进而产生扩散连接,有效降低了整体加热温度过高所导致的对连接材料或制件整体的组织性能产生较大影响或者加热温度过低所导致的材料连接质量差、连接时间长等问题,从而实现了多个待连接制件的稳定连接,操作简单,能够减小对制件整体特别是对接面另一侧未受到定向能量束扫描加热的材料的热影响,具有连接品质高、连接时间短等优点。

    4、另外,根据本申请的偏侧加热扩散连接方法,还可具有如下附加的技术特征:

    5、在本发明的一些实施方式中,所述定向能量束的连续扫描加热包括采用周期性的单向扫描或往复扫描或跳跃式扫描方式,以持续以热传导的方式加热所述对接面两侧的附近区域。

    6、在本发明的一些实施方式中,根据所述待连接制件的材料类型和/或结构形状和/或尺寸规格,设计所述定向能量束相对于所述对接面的偏移量、扫描参数和加热时间,以控制所述对接面区域的温度场。

    7、在本发明的一些实施方式中,所述偏移量呈现连续均匀或者不均匀变化。

    8、在本发明的一些实施方式中,根据待连接制件的材料类型和/或结构形状和/或尺寸规格,选择所述对接面两侧中的一个待连接制件作为定向能量束扫描加热的区域。

    9、在本发明的一些实施方式中,受定向能量束连续扫描加热的待连接制件,其材料为熔点高和/或高温稳定的热不敏感材料,其材料在定向能量束扫描加热过程中维持固相或部分熔化;受热传导加热的对接面另一侧的待连接制件,其材料为熔点低和/或高温不稳定的热敏感材料。

    10、在本发明的一些实施方式中,所述多个待连接制件对接前,对各所述待连接制件的对接面进行表面打磨及表面清洁。

    11、在本发明的一些实施方式中,所述表面打磨过程采用不低于800目砂纸打磨平整或同等条件机械研磨,所述表面清洁过程采用酸洗或用酒精擦拭。

    12、在本发明的一些实施方式中,各所述待连接制件的材料分别独立的为金属材料、金属间化合物材料、陶瓷材料、玻璃或者复合材料中的一种。

    13、在本发明的一些实施方式中,所述多个待连接制件的对接面紧密对接后,采用工装将所述多个待连接制件固定,以保持多个待连接制件的对接面在连接过程中的相对位置。

    14、在本发明的一些实施方式中,在使用定向能量束连续扫描加热的过程中,根据所述待连接制件的材料类型和/或结构形状和/或尺寸规格,选择对所述待连接制件施加压力以加速连接进程。

    15、在本发明的一些实施方式中,所述定向能量束包括激光束、电子束或者电弧。



    技术特征:

    1.一种偏侧加热扩散连接方法,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的偏侧加热扩散连接方法,其特征在于,所述定向能量束的连续扫描加热包括采用周期性的单向扫描或往复扫描或跳跃式扫描方式,以持续以热传导的方式加热所述对接面两侧的附近区域。

    3.根据权利要求1所述的偏侧加热扩散连接方法,其特征在于,根据所述待连接制件的材料类型和/或结构形状和/或尺寸规格,设计所述定向能量束相对于所述对接面的偏移量、扫描参数和加热时间,以控制所述对接面区域的温度场。

    4.根据权利要求3所述的偏侧加热扩散连接方法,其特征在于,所述偏移量呈现连续均匀或者不均匀变化。

    5.根据权利要求1所述的偏侧加热扩散连接方法,其特征在于,根据待连接制件的材料类型和/或结构形状和/或尺寸规格,选择所述对接面两侧中的一个待连接制件作为定向能量束扫描加热的区域;

    6.根据权利要求1所述的偏侧加热扩散连接方法,其特征在于,所述多个待连接制件对接前,对各所述待连接制件的对接面进行表面打磨及表面清洁;

    7.根据权利要求1所述的偏侧加热扩散连接方法,其特征在于,各所述待连接制件的材料分别独立的为金属材料、金属间化合物材料、陶瓷材料、玻璃或者复合材料中的一种。

    8.根据权利要求1所述的偏侧加热扩散连接方法,其特征在于,所述多个待连接制件的对接面紧密对接后,采用工装将所述多个待连接制件固定,以保持多个待连接制件的对接面在连接过程中的相对位置。

    9.根据权利要求8所述的偏侧加热扩散连接方法,其特征在于,在使用定向能量束连续扫描加热的过程中,根据所述待连接制件的材料类型和/或结构形状和/或尺寸规格,选择对所述待连接制件施加压力以加速连接进程。

    10.根据权利要求1所述的偏侧加热扩散连接方法,其特征在于,所述定向能量束包括激光束、电子束或者电弧。


    技术总结
    本申请涉及材料连接技术领域的一种偏侧加热扩散连接方法,包括:取多个待连接制件;将所述多个待连接制件的对接面紧密对接;使用定向能量束连续扫描加热所述对接面一侧的待连接制件,使所述对接面两侧的附近区域仅受到热传导加热并产生扩散连接。本申请的连接方法能够减小对制件整体特别是对接面另一侧未受到定向能量束扫描加热的材料的热影响,实现多个制件的稳定连接,操作简单,具有连接品质高、连接时间短的优点。

    技术研发人员:王玉岱,赵柯,程序,朱言言,冉先喆
    受保护的技术使用者:北京航空航天大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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