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摘 要：工程上对传统的焊接认识是将被焊的两工件在熔化的状态下，通过焊料使被焊工件结合的一种工艺方法。然而，焊接接头却存在着不稳定的因素：接头的夹渣、结合力不高、焊件变形等缺陷。这些都是困扰企业提高生产效率和产品质量的因素。TLP连接方法的出现满足了这些难连接结构的需要，因而在上述领域中TLP连接方法具有广阔的工程应用前景。扩散焊工艺简单、可操作性强、接头质量好。
关键词：扩散焊； 钎焊； 融化；
一 扩散焊的原理
扩散焊（简称TLP 焊接或TLP 连接） 是由D. S. Duvall等人于1974 年首次汇总了它的应用并用相图解释了其金属学原理。国内许多文献也称其为过扩散焊或扩散钎焊等多种名称。当将共晶反应扩散焊原理应用于加中间层扩散焊时，就发展为瞬时扩散焊。
其原理是将成分和熔化温度特殊的中间层合金（厚度2.5～100€%em）放置于装配好的工件间，并施加一定的压力，然后在真空或惰性气体的保护下加热到连接温度（1100～1250℃）。在连接温度下中间层首先熔化，润湿母材，在工件的配合面之间形成一薄层液体。当工件在连接温度下保温时，中间层中降低熔点元素快速扩散到母材金属中，使母材的熔点降低，并发生瞬时熔化；同时母材中的高熔点元素原子向已熔化为液相的中间层中扩散，使中间层合金的熔点升高，随后发生等温凝固而完成焊接过程。等温凝固发生后，接头的组织与母材基本相似，但在成分和结构上仍有差别，在此温度下保持一定时间可使接头的成分和结构均匀化，直到与母材相同。为了更好的说明扩散焊的连接过程，图1是扩散焊的等温凝固示意图。
图1 扩散焊的示意图
由1图可知：这里有二段待焊钢管，中间夹着中间层材料，如BNi2，厚度约0.04 mm，钢管轴向加压力F，感应圈通入感应电流加热，并加隋性气体保护其焊缝。焊接温度由红外测温仪检测，并控制焊接过程。
二 扩散焊的过程
该过程可分为三个阶段：
第一阶段，液相形成。在焊接之间将中间层材料夹在焊件间，并加上一定的焊接压力，使焊件与中间层材料紧密接触。在保护气体保护下进行加热，直至中间层材料液化和填满间隙。
第二阶段，等温凝固。当液相形成并填满焊缝间隙后，进入保温期，它使液固相之间进行充分的扩散。由于液相中使熔点降低的元素大量扩散到母材内，而母材中的一些元素向液相中溶解，因此使液相的熔点逐步升高而凝固，最后形成接头，由于液相的凝固过程是在保温中完成的，故被称为等温凝固。
第三阶段，接头均匀化。由等温凝固形成的接头成份很不均匀，为获得成份和组织均匀化的接头，需要继续保温扩散来完成。
上述三个阶段也可以用扩散焊过程示意来表示。如图2所示。
图2瞬态液相连接的等问凝固机理
Ci-中间层成分 Cp.m.-母材成分 Cl-连接温度下的液相线成分 Cs连接温度下的固相线成分 Tmi-中间层熔点 Tmb-母材熔点 TB-连接温度 C′p.m.-接头成分
结 论
扩散焊拥有工艺简单、可操作性强、接头质量好、零件变形小、可焊大断面接头、焊接面广、经济效益较好等优点；但扩散焊同时存在着对零件待焊表面的处理和装配的要求较高；焊接热循环时间长，生产率低；设备一次性投资大，而且焊接工作的尺寸受到设备的限制等缺点，因此，在使用扩散焊时应利用其优点，避免其缺点。
参考文献：
[1]张应立，张梅. 新编焊工实用手册[M].北京：金盾出版社，2004.
[2]黄万群，李亚江，王娟，沈孝芹.陶瓷/金属钎焊与扩散连接的研究现状[J].焊接，2007，（4）：11-13.
[3]邹家生，许志荣，初亚杰，赵其章等.Si3N4/Ti/Cu/Ni/Cu/Ti/Si3N4二次部分连接强度[J].焊接学报，2005，（2）.
[4] 陈思杰，王英.异种钢管的扩散焊接[J]. 热加工工艺，2005，（4）：43-47.
[5] 陈思杰，井晓天，李辛庚.扩散连接的双温工艺模型[J].焊接学报，2005，26（4）：69-72.
[6] 郭健，杨建民.扩散焊应用研究[J].江苏冶金，2003，（5）.
[7]宋西平，张蓓，张东文.长时运行T91/G102焊接接头组织性能分析[J].焊接学报，2007，28（3）：17-20.
关键词：扩散焊； 钎焊； 融化；
一 扩散焊的原理
扩散焊（简称TLP 焊接或TLP 连接） 是由D. S. Duvall等人于1974 年首次汇总了它的应用并用相图解释了其金属学原理。国内许多文献也称其为过扩散焊或扩散钎焊等多种名称。当将共晶反应扩散焊原理应用于加中间层扩散焊时，就发展为瞬时扩散焊。
其原理是将成分和熔化温度特殊的中间层合金（厚度2.5～100€%em）放置于装配好的工件间，并施加一定的压力，然后在真空或惰性气体的保护下加热到连接温度（1100～1250℃）。在连接温度下中间层首先熔化，润湿母材，在工件的配合面之间形成一薄层液体。当工件在连接温度下保温时，中间层中降低熔点元素快速扩散到母材金属中，使母材的熔点降低，并发生瞬时熔化；同时母材中的高熔点元素原子向已熔化为液相的中间层中扩散，使中间层合金的熔点升高，随后发生等温凝固而完成焊接过程。等温凝固发生后，接头的组织与母材基本相似，但在成分和结构上仍有差别，在此温度下保持一定时间可使接头的成分和结构均匀化，直到与母材相同。为了更好的说明扩散焊的连接过程，图1是扩散焊的等温凝固示意图。
图1 扩散焊的示意图
由1图可知：这里有二段待焊钢管，中间夹着中间层材料，如BNi2，厚度约0.04 mm，钢管轴向加压力F，感应圈通入感应电流加热，并加隋性气体保护其焊缝。焊接温度由红外测温仪检测，并控制焊接过程。
二 扩散焊的过程
该过程可分为三个阶段：
第一阶段，液相形成。在焊接之间将中间层材料夹在焊件间，并加上一定的焊接压力，使焊件与中间层材料紧密接触。在保护气体保护下进行加热，直至中间层材料液化和填满间隙。
第二阶段，等温凝固。当液相形成并填满焊缝间隙后，进入保温期，它使液固相之间进行充分的扩散。由于液相中使熔点降低的元素大量扩散到母材内，而母材中的一些元素向液相中溶解，因此使液相的熔点逐步升高而凝固，最后形成接头，由于液相的凝固过程是在保温中完成的，故被称为等温凝固。
第三阶段，接头均匀化。由等温凝固形成的接头成份很不均匀，为获得成份和组织均匀化的接头，需要继续保温扩散来完成。
上述三个阶段也可以用扩散焊过程示意来表示。如图2所示。
图2瞬态液相连接的等问凝固机理
Ci-中间层成分 Cp.m.-母材成分 Cl-连接温度下的液相线成分 Cs连接温度下的固相线成分 Tmi-中间层熔点 Tmb-母材熔点 TB-连接温度 C′p.m.-接头成分
结 论
扩散焊拥有工艺简单、可操作性强、接头质量好、零件变形小、可焊大断面接头、焊接面广、经济效益较好等优点；但扩散焊同时存在着对零件待焊表面的处理和装配的要求较高；焊接热循环时间长，生产率低；设备一次性投资大，而且焊接工作的尺寸受到设备的限制等缺点，因此，在使用扩散焊时应利用其优点，避免其缺点。
参考文献：
[1]张应立，张梅. 新编焊工实用手册[M].北京：金盾出版社，2004.
[2]黄万群，李亚江，王娟，沈孝芹.陶瓷/金属钎焊与扩散连接的研究现状[J].焊接，2007，（4）：11-13.
[3]邹家生，许志荣，初亚杰，赵其章等.Si3N4/Ti/Cu/Ni/Cu/Ti/Si3N4二次部分连接强度[J].焊接学报，2005，（2）.
[4] 陈思杰，王英.异种钢管的扩散焊接[J]. 热加工工艺，2005，（4）：43-47.
[5] 陈思杰，井晓天，李辛庚.扩散连接的双温工艺模型[J].焊接学报，2005，26（4）：69-72.
[6] 郭健，杨建民.扩散焊应用研究[J].江苏冶金，2003，（5）.
[7]宋西平，张蓓，张东文.长时运行T91/G102焊接接头组织性能分析[J].焊接学报，2007，28（3）：17-20.