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非晶態焊接合金的制備方法有哪些

更新日期:2017-10-19
摘要:

之前我們都有了解過非晶態焊接的方法,而目前又研究出很多非晶態焊接合金的制備方法,這些方法都是根據非晶態合金狀態的不同而來,如今可大致的將這些方法分為八種。

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之前我們都有了解過非晶態焊接的方法,而目前又研究出很多非晶態焊接合金的制備方法,這些方法都是根據非晶態合金狀態的不同而來,如今可大致的將這些方法分為八種。每種方法都有獨自的優勢及適用范圍,接下來請看下面的詳細介紹。

 

1、直接凝結法

 

直接凝結法首先將母合金熔配均勻,然后選用提純和快冷的辦法使合金液在較短時間內急冷成形,此方法的優勢是制備簡便且周期短,可是所制備的合金的尺度在很大程度上會受合金非晶構成能力的約束。而直接凝結法首要有:水淬法、銅模鑄造法、高壓模鑄法、吸鑄法、壓鑄法等。

 

2、水淬法

 

水淬法是先將合金置于石英管中,熔化后連同石英管一同淬入活動水中,以完成快速冷卻,構成大塊非晶合金。完成這個進程有兩種途徑:一種是將石英管置于關閉的維護氣氛體系中進行加熱(要將石英管口打開),同時水淬進程也是在關閉的維護氣氛體系中進行;另一種則是將石英管直接在空氣中加熱(此時石英管口須關閉),,管內必須充入維護氣體,待合金熔化后再將石英管淬入活動水中。此方法能夠達到較高的冷卻速率,從而有利于大塊非晶合金的構成,但也存在許多問題。例如加熱和水淬進程都在關閉體系中進行,其設備將是比較復雜和貴重的;而將合金密封在石英管中時,則因不利于排氣,簡略構成氣孔。而且在某些場合下石英管與合金很可能會發生反響使石英管決裂,而反響后的生成物不僅影響水淬時液態合金的冷卻速率,還會很容易構成非均勻形核,以至于最終影響大塊非晶合金的構成。因此這種辦法的使用具有很大的局限性,希望大家要慎重考慮此方法。

 

3、射流成型法

 

射流成型法是將母合金置于底部有小孔的石英管中,將母合金熔化后,在石英管上方導入氫氣,液態母合金在壓力的效果下將會從小孔中噴出,注入下方的水冷銅模型腔內,使其快速冷卻而得到非晶合金。這種辦法具有較高的冷卻速率,非晶構成的能力較強??墒窃撧k法較復雜,技能難度較大,并且最后有可能得到非晶粉末。

 

4、銅模吸鑄法

 

該辦法是制備非晶合金塊材料一般選用的辦法,等到母合金熔化后,將熔體從坩堝中吸鑄到水冷銅模中,構成具有必定形狀和尺度的大塊材料。母合金熔化能夠選用感應加熱法或電弧熔煉辦法。為了削減銅模內空腔異質形核,可對模具內腔外表做特別處理,使用此辦法的難題是合金熔體在銅模中快速凝結而出現的樣品外表出現縮短現象,構成與模具內腔構成空隙,然后導致樣品冷卻速率下降或樣品外表不夠潤滑。

 

5、感應加熱銅模澆鑄法

 

此方法是將合金置于底端開孔的石英管中,經過電感線圈在合金中發生的渦流加熱使得合金迅速熔化。因為外表張力使液態合金不會主動滴漏,因此需要從石英管頂部外加一個正氣壓將其吹入銅模。與電弧加熱吸鑄法比較,感應加熱澆鑄法具有加熱溫度可控性強,銅模不被直接加熱等長處,可是在澆鑄時較容易混入維護氣體,最終構成氣孔。

 

6、壓力模型鑄造法

 

首先將合金在熔化腔中熔化,然后將熔化的合金以必定速度和壓力壓入金屬模型腔中,以完成快速冷卻而構成大塊非晶合金。因為液態金屬對金屬模型腔的充填速度很快,并保持較大的壓力,與金屬模鑄造比較,這種辦法具有更快的冷卻速率,更有利于構成大塊非晶合金。液態金屬填充好,能夠直接做較雜亂形狀的大尺度非晶合金器材。但這種工藝技能跟前幾種辦法比較起來難度大些,技能較為復雜,不容易操作。

 

7、磁懸浮熔煉銅模冷卻法

 

熔體與坩堝無觸摸或軟觸摸,熔體溫度能夠經過非觸摸辦法丈量,熔體在適宜溫度噴吹到下部銅模中。該辦法的長處是熔體不與塔禍壁觸摸或軟觸摸,防止了淬態異質形核,有利于玻璃構成。不足之處在于受以懸浮才能和約束,只能制備出比較小的樣品。鎂基和錯基合金能夠做出直徑為4mm試棒或4mmx6mm截面的板狀徹底非晶樣品,進行各種力學性能試驗。

 

8、定向凝結鑄造法

 

這種辦法要操控定向凝結速率和固/液界面前沿液相溫度梯度,定向凝結所能到達的理論冷卻速度能夠經過兩個參數乘積預算,即R=GV,可見溫度梯度G越大,定向凝結速率V越快,冷卻速率則越大,能夠制備的非晶的截面尺度也越大,這種辦法適于制造截面積不大但比較長的樣品。

 

各種非晶態焊接合金制備方法的比較與分析如下:

 

水淬法操作簡略,設備簡略,工藝簡略操控,但有必定的局限性,關于那些與石英管有強烈反響的合金熔體不宜選用此辦法。另外它的熔體冷速不如銅模高。電弧熔煉銅模吸鑄法,電弧熔煉合金無污染、均勻性好,銅模冷卻速率較快,制備效率高,但制備的樣品尺度比較??;感應加熱銅模澆注法,在制備合金的進程中選用的是密封的石英管體系,冷卻速率較快,但易于構成氣孔,且樣品的尺度有限;射流成型法,合適制備小尺度的金屬玻璃樣品,選用水冷銅模冷卻,樣品無顯著氣孔;壓力模型鑄造法,在提升鑄件質量等方面極具潛力,在制備金屬玻璃的進程中冷卻速率快,能有用防止氣孔和縮短等缺點;定向凝結法適用于橫截面積不大但比較長的樣品,且要求玻璃構成才能較高。粉末冶金冶金制備出的非晶合金,不只要求密實,并且要求防止晶化,因此在純度,致密度,尺度和成型等方面都受到很大約束。

 

綜上所述,我們可以看出銅模吸鑄法及非晶條直接復合爆破焊接法在工業生產使用較多。所以在進行非晶態焊接合金制備的時候,可以選用這兩種辦法,會使制備出來的非晶合金材質更好,更利于工業和大家的使用,從而也使出產率達到更高效。

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