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之前我們都有了解過非晶態(tài)焊接的方法,而目前又研究出很多非晶態(tài)焊接合金的制備方法,這些方法都是根據(jù)非晶態(tài)合金狀態(tài)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(dú)自的優(yōu)勢及適用范圍,接下來請看下面的詳細(xì)介紹。
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1、直接凝結(jié)法
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直接凝結(jié)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(shí)間內(nèi)急冷成形,此方法的優(yōu)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(gòu)成能力的約束。而直接凝結(jié)法首要有:水淬法、銅模鑄造法、高壓模鑄法、吸鑄法、壓鑄法等。
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2、水淬法
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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(gòu)成大塊非晶合金。完成這個(gè)進(jìn)程有兩種途徑:一種是將石英管置于關(guān)閉的維護(hù)氣氛體系中進(jìn)行加熱(要將石英管口打開),同時(shí)水淬進(jìn)程也是在關(guān)閉的維護(hù)氣氛體系中進(jìn)行;另一種則是將石英管直接在空氣中加熱(此時(shí)石英管口須關(guān)閉),,管內(nèi)必須充入維護(hù)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(dá)到較高的冷卻速率,從而有利于大塊非晶合金的構(gòu)成,但也存在許多問題。例如加熱和水淬進(jìn)程都在關(guān)閉體系中進(jìn)行,其設(shè)備將是比較復(fù)雜和貴重的;而將合金密封在石英管中時(shí),則因不利于排氣,簡略構(gòu)成氣孔。而且在某些場合下石英管與合金很可能會發(fā)生反響使石英管決裂,而反響后的生成物不僅影響水淬時(shí)液態(tài)合金的冷卻速率,還會很容易構(gòu)成非均勻形核,以至于最終影響大塊非晶合金的構(gòu)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。
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3、射流成型法
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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(dǎo)入氫氣,液態(tài)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(nèi),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(gòu)成的能力較強(qiáng)??墒窃撧k法較復(fù)雜,技能難度較大,并且最后有可能得到非晶粉末。
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4、銅模吸鑄法
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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(gòu)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(yīng)加熱法或電弧熔煉辦法。為了削減銅模內(nèi)空腔異質(zhì)形核,可對模具內(nèi)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(jié)而出現(xiàn)的樣品外表出現(xiàn)縮短現(xiàn)象,構(gòu)成與模具內(nèi)腔構(gòu)成空隙,然后導(dǎo)致樣品冷卻速率下降或樣品外表不夠潤滑。
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5、感應(yīng)加熱銅模澆鑄法
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此方法是將合金置于底端開孔的石英管中,經(jīng)過電感線圈在合金中發(fā)生的渦流加熱使得合金迅速熔化。因?yàn)橥獗韽埩κ挂簯B(tài)合金不會主動滴漏,因此需要從石英管頂部外加一個(gè)正氣壓將其吹入銅模。與電弧加熱吸鑄法比較,感應(yīng)加熱澆鑄法具有加熱溫度可控性強(qiáng),銅模不被直接加熱等長處,可是在澆鑄時(shí)較容易混入維護(hù)氣體,最終構(gòu)成氣孔。
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6、壓力模型鑄造法
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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(gòu)成大塊非晶合金。因?yàn)橐簯B(tài)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(gòu)成大塊非晶合金。液態(tài)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(fù)雜,不容易操作。
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7、磁懸浮熔煉銅模冷卻法
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熔體與坩堝無觸摸或軟觸摸,熔體溫度能夠經(jīng)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(tài)異質(zhì)形核,有利于玻璃構(gòu)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(cuò)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(jìn)行各種力學(xué)性能試驗(yàn)。
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8、定向凝結(jié)鑄造法
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這種辦法要操控定向凝結(jié)速率和固/液界面前沿液相溫度梯度,定向凝結(jié)所能到達(dá)的理論冷卻速度能夠經(jīng)過兩個(gè)參數(shù)乘積預(yù)算,即R=GV,可見溫度梯度G越大,定向凝結(jié)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。
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各種非晶態(tài)焊接合金制備方法的比較與分析如下:
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水淬法操作簡略,設(shè)備簡略,工藝簡略操控,但有必定的局限性,關(guān)于那些與石英管有強(qiáng)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?。桓袘?yīng)加熱銅模澆注法,在制備合金的進(jìn)程中選用的是密封的石英管體系,冷卻速率較快,但易于構(gòu)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(zhì)量等方面極具潛力,在制備金屬玻璃的進(jìn)程中冷卻速率快,能有用防止氣孔和縮短等缺點(diǎn);定向凝結(jié)法適用于橫截面積不大但比較長的樣品,且要求玻璃構(gòu)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(shí),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。
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綜上所述,我們可以看出銅模吸鑄法及非晶條直接復(fù)合爆破焊接法在工業(yè)生產(chǎn)使用較多。所以在進(jìn)行非晶態(tài)焊接合金制備的時(shí)候,可以選用這兩種辦法,會使制備出來的非晶合金材質(zhì)更好,更利于工業(yè)和大家的使用,從而也使出產(chǎn)率達(dá)到更高效。