陶瓷材料的焊接
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2.3.7 自蔓延高温合成焊接

自蔓延高温合成焊接(SHS)是由制造难熔化合物(如碳化物、氮化物和硅化物)的方法发展起来的。它是首先在陶瓷与金属之间放置能够燃烧并放出大量生成热的固体粉末,然后用电弧或者辐射把粉末局部点燃而发生化学反应,并由放出的热量自发地推动反应继续向前推进,最后由化学反应生成物将陶瓷与金属牢固地连接在一起。这种方法的优点是能耗低、生产率高、对母材的热影响小、通过合理选用反应产物还可以降低接头的残余应力。但是,燃烧时可能产生有害气体及杂质,从而产生气孔及降低接头强度。最好在保护气体中进行,并在焊接过程中对其加压。

焊接时还可以配制梯度材料,以利用其在焊缝中形成功能梯度材料来克服母材之间物理性能、化学性能和力学性能的不匹配;可以在反应物中加入增强颗粒、短纤维、晶须等,形成复合材料。如用Ti、Ni、C粉的简化钎料焊接SiC陶瓷与GH128Ni高温合金,结合良好。

目前自蔓延高温合成焊接(SHS)已经成功地用于Mo/W、Mo/石墨、Ti/不锈钢、石墨/石墨、石墨/W的焊接。自蔓延高温合成焊接(SHS)的配方、压力、气氛容易控制,反应时间短(一般只有几秒),显著节约能源及加工时间。但是,由于反应太快,连接过程难以控制。