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生產(chǎn)和研究領(lǐng)域所需要的各種形狀和規(guī)格的材料很難一步加工到位，因此必須根據(jù)實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行連接復(fù)合。材料之間采用的復(fù)合連接技術(shù)對(duì)復(fù)合過(guò)程中材料關(guān)鍵性能或行為變化的掌控，將直接影響樣品的質(zhì)量、間接影響物理實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精密性和在物理設(shè)計(jì)等方面的使用價(jià)值。 一般材料的連接方式較多，如焊接、粘接、涂覆、沉積等。其中，焊接方式又分為點(diǎn)焊、釬焊、摩擦焊和擴(kuò)散焊接等。

擴(kuò)散焊接與擴(kuò)散連接含義基本一致，但后者的內(nèi)涵更加廣泛，對(duì)于同種金屬或者異種金屬，制備的接觸面間會(huì)產(chǎn)生金屬鍵，從而結(jié)合在一起。在進(jìn)行擴(kuò)散連接時(shí)，施加的溫度范圍一般是0.5~0.8T。通過(guò)金屬原子的互相擴(kuò)散，在連接界面產(chǎn)生幾十微米厚的互擴(kuò)散層，從而達(dá)到連接目的萬(wàn)2片不。但是，擴(kuò)散連接在實(shí)施的過(guò)程中也有一些問(wèn)題不能忽略。比如，擴(kuò)散連接需要溫度與壓力的配合，因此連接件就將受到設(shè)備大小的限制，即過(guò)大的工件不便于采用擴(kuò)散焊接。 此外，擴(kuò)散焊接需要表面緊密接觸，并且不能有其他的雜質(zhì)存在，否則對(duì)其形成同性鍵合不利，連接層的質(zhì)量也較差，所以對(duì)于連接件表面質(zhì)量要求較高，加工難度很大。

因此，以擴(kuò)散連接等為代表的一些先進(jìn)復(fù)合技術(shù)還存在一系列基礎(chǔ)問(wèn)題及工藝難題有待研究解決。本文通過(guò)對(duì)擴(kuò)散連接技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并對(duì)其研究方向進(jìn)行了展望。 擴(kuò)散焊接是一種精密的焊接方法，特別適用于異種金屬材料、耐熱合金和新材料，如陶瓷、復(fù)合材料、金屬間化合物等材料的焊接。自20世紀(jì)80年代人們開(kāi)始嘗試采用非晶箔帶合金作中間層，在大氣條件下進(jìn)行鋼的瞬時(shí)液相擴(kuò)散焊(以下稱(chēng)TLP)研究，證明在開(kāi)放環(huán)境和較短的工藝時(shí)間內(nèi)即可獲得滿意的接頭抗拉強(qiáng)度和彎曲性能，并以中頻感應(yīng)加熱方式實(shí)現(xiàn)了工業(yè)應(yīng)用，具有高的焊接效率和質(zhì)量穩(wěn)定性，部分替代了手工熔化焊。TLP作為一種新型的焊接技術(shù)在近30多年來(lái)獲得了廣泛的應(yīng)用。TLP技術(shù)主要是針對(duì)沉淀硬化合金開(kāi)發(fā)的，因?yàn)檫@些合金很難用熔焊方法連接，但是TLP焊接對(duì)固溶強(qiáng)化合金同樣有效。

因?yàn)門(mén)LP焊接具有溫度低、精度高、殘余應(yīng)力小、接頭強(qiáng)度高、沒(méi)有明顯的界面和焊接殘留物的特點(diǎn)，所以在新材料(先進(jìn)陶瓷、復(fù)合材料、氧化物彌散強(qiáng)化耐熱合金)的制備、連接、修復(fù)等方面有很大的潛力。 近年來(lái)隨著高新技術(shù)的發(fā)展，對(duì)新材料的需求越來(lái)越高，在現(xiàn)代材料結(jié)構(gòu)中，不僅需要對(duì)大量同種材料進(jìn)行焊接，有時(shí)也需要對(duì)異種金屬材料進(jìn)行焊接。一些難熔材料以及異種材料在物理性能、化學(xué)性能、元素性質(zhì)等方面有顯著差異，采用常規(guī)焊接方式(如焊條電弧焊、埋弧焊、等離子弧焊、氣體保護(hù)焊、電渣焊等)相對(duì)比較困難。而且采用傳統(tǒng)焊接母材局部發(fā)生融化，有較大的焊縫和熱影響區(qū)，容易產(chǎn)生焊接變形和焊接殘余應(yīng)力，影響焊接品質(zhì)。為降低傳統(tǒng)焊接工藝對(duì)焊接性能的影響，瞬時(shí)液相擴(kuò)散焊得到了廣泛的應(yīng)用。 

1、擴(kuò)散技術(shù) 擴(kuò)散連接技術(shù)自20世紀(jì)60年代以來(lái)，國(guó)外的專(zhuān)家、學(xué)者對(duì)其進(jìn)行了大量的研究及實(shí)驗(yàn)，提出了許多先進(jìn)的理論及思想。我國(guó)在該項(xiàng)技術(shù)上與國(guó)外相比起步較晚、起點(diǎn)低，與國(guó)外相比還有著一定得差距。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)很多學(xué)者對(duì)其也進(jìn)行了大量的研究，在TLP連接工藝及理論研究上取的得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。 擴(kuò)散是相互接觸的物質(zhì)由于熱運(yùn)動(dòng)而發(fā)生的相互滲透。擴(kuò)散系數(shù) Ｄ 對(duì)加熱時(shí)晶體中的缺陷、應(yīng)力以及變形特別敏感。空穴增加，原子在固體中的擴(kuò)散加速，Ｄ 與溫度成指數(shù)關(guān)系變化［１］，即： Ｄ ＝ Ｄ０ｅｘｐ［Ｅ／（ＲＴ）］ （１） 式中：Ｄ 為擴(kuò)散系數(shù)，ｃｍ２／ｓ；Ｅ 為擴(kuò)散過(guò)程中的激活能，ｋＪ／ｍｏｌ；Ｒ 為氣體常數(shù)；Ｄ０為指數(shù)前系數(shù)；Ｔ 為絕對(duì)溫度，Ｋ。原子一般從高濃度向低濃度區(qū)擴(kuò)散，對(duì)于兩個(gè)理想接觸面的柱體（半無(wú)限體），原子的平均擴(kuò)散距離為［１］：ｘ ＝ （２Ｄｔ）０．５（２）式中：ｘ 為擴(kuò)散原子的平均擴(kuò)散距離，ｃｍ；Ｄ 為擴(kuò)散系數(shù)；ｔ為擴(kuò)散時(shí)間，ｓ。由式（２）可以看出，擴(kuò)散連接時(shí)，原子的擴(kuò)散距離與時(shí)間的平方根成正比，因此可以根據(jù)需求選擇時(shí)間。為了接頭成分的均勻化，要用較長(zhǎng)的擴(kuò)散時(shí)間，如果連接界面間生成脆性的金屬間化合物，不利于使用，則要縮短擴(kuò)散時(shí)間。 近幾年來(lái)擴(kuò)散連接領(lǐng)域的研究有所變化［４］，出現(xiàn)了所謂薄膜材料連接［５，６］和較多的添加中間層的連接［７－９］，但是其應(yīng)用范圍基本還是一致的。 擴(kuò)散連接中，同質(zhì)材料之間的連接占６６％，其中最主要的是 Ｆｅ（４５％）和 Ｔｉ（３７％）；異質(zhì)材料占３４％，大部分是 Ｃｕ－Ｆｅ（３３％），其次是 Ｆｅ－Ｔｉ（２６％）。而方式方面，主要為直接擴(kuò)散連接（７２％），而采用液相（２３％）和固相（５％）連接則相對(duì)較少［４］。擴(kuò)散連接技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯，但也有不足，如表１所示［１０］。 

2、材料的擴(kuò)散焊接 同質(zhì)或者異質(zhì)材料進(jìn)行擴(kuò)散連接時(shí)，接頭有圖１所示的４種類(lèi)型［１，５］。圖１中，Ａ 和 Ｃ是同質(zhì)材料的擴(kuò)散連接，Ｂ 和 Ｄ 是異質(zhì)材料的擴(kuò)散連接，與 Ａ 和 Ｂ不同的是，Ｃ 和 Ｄ 連接時(shí)施加了中間層。 在材料的擴(kuò)散連接研究中，分子動(dòng)力學(xué)模擬是一種有用的工具，分析認(rèn)為表面粗糙度對(duì) Ｃｕ／Ａｌ擴(kuò)散連接的影響［１１］主要是阻礙原子遷移。擴(kuò)散連接技術(shù)可以用來(lái)連接同質(zhì)或者異質(zhì)金屬［１２，１３］，且大多數(shù)擴(kuò)散連接采用一種熔點(diǎn)較低的金屬作為中間層。比如 Ｎｉ為中間層擴(kuò)散連接 Ｍｏ和 Ｃｕ［８］，以及 Ａｌ和 Ｍｇ［９］。Ｔｉ與Ｆｅ之間可采用 Ａｌ為中間層［７］。此外，Ｃｕ是一種常用的中間層，不僅可以擴(kuò)散連接異質(zhì)金屬 Ｔｉ與 Ｆｅ、Ｆｅ和 Ａｌ［１４］等，還可以連接同質(zhì)金屬，如 Ｎｉ［１５］。中間層的存在形式和工藝參數(shù)會(huì)對(duì)擴(kuò)散層的質(zhì)量造成重要的影響［１６］，不同熱處理機(jī)制得到的擴(kuò)散層也會(huì)有所區(qū)別［１７］。 擴(kuò)散連接的中間層并不一定只能用異質(zhì)材料，也可以采用同質(zhì)材料，比 如 在 連 接 Ｔｉ／Ａｌ時(shí) 采 用 Ｔｉ／Ａｌ薄 膜 作 為 夾層［１８］，在本連接工藝中，單就夾層 Ｔｉ／Ａｌ薄膜而言，可以視為是其薄膜層的連接，與大塊的體材料連接是有區(qū)別的。前述研究雖然采用了中間層，得到的結(jié)果也較好，而且并非所有的中間層都只有一種，有的研究者采用 Ａｌ／Ｎｉ多層箔（Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ?。妫铮椋欤螅U(kuò)散連接 Ｔｉ和 Ａｌ［１９］，還有的研究者在連接 Ｔｉ和Ｆｅ時(shí)，采用的中間層就有 Ｎｂ、Ｃｕ和 Ｎｉ［２０］，這被稱(chēng)為是復(fù)合中間層（Ｍｕｌｔｉ－ｉｎｔｅｒｌａｙｅｒ）。擴(kuò)散連接時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)減弱前述的 Ｎｉ原子的聚合，因此應(yīng)保證合適的時(shí)間［１９］。 除了時(shí)間因素外，在連接工藝中，壓力也是一種重要的工藝參數(shù)，不同的壓力，甚至是加壓方式都會(huì)影響到接頭的質(zhì)量，比如脈沖加壓方式可能會(huì)降低有害成分的出現(xiàn)概率，從而使得擴(kuò)散層的強(qiáng)度和延展性提高。溫度是第三種重要的工藝參數(shù)，溫度具有梯度時(shí)，擴(kuò)散層的成分也會(huì)有一定的梯度值，這對(duì)固化過(guò)程和最終形成的擴(kuò)散層都是不利的。參數(shù)經(jīng)過(guò)優(yōu)化后，將得到較好的擴(kuò)散層。 擴(kuò)散連接技術(shù)對(duì)同質(zhì)或者異質(zhì)材料的連接有著巨大優(yōu)勢(shì)，可以 連 接 幾 乎 所 有 的 化 學(xué) 和 力 學(xué) 性 能 迥 異 的 材料。當(dāng)然，該工藝也依賴(lài)于不同的工藝參數(shù)，比如溫度、壓力和擴(kuò)散時(shí)間等，這些參數(shù)是對(duì)連接的材料之間形成連接層的保障。相對(duì)于傳統(tǒng)的焊接，這種技術(shù)有著極大的優(yōu)勢(shì)，不僅克服了傳統(tǒng)工藝出現(xiàn)不需要相的缺點(diǎn)，還可以通過(guò)控制參數(shù)，在擴(kuò)散層制造希望出現(xiàn)的有益的合金相，并且可避免裂紋、變形及斷裂等缺陷的出現(xiàn)。 國(guó)內(nèi)對(duì)多種材料的熱擴(kuò)散也進(jìn)行了研究，取得了較好的成果［１０，３３－３５］。如李曉慧實(shí)驗(yàn)證實(shí) Ｇｄ和 Ｃｕ以及 Ｇｄ和 Ａｌ兩種性能差異很大的材料之間 的 擴(kuò) 散 連 接，且 界 面 間 結(jié) 合 緊密，無(wú)縫隙［１０］。劉鵬研究了固相擴(kuò)散焊 Ｍｇ／Ａｌ，分析了其接頭組織結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系［３４］。通過(guò)對(duì) Ｍｇ／Ａｌ擴(kuò)散焊界面微觀組織結(jié)構(gòu)和界面附近元素的擴(kuò)散行為進(jìn)行分析，尋求界面過(guò)渡區(qū)的形成與元素?cái)U(kuò)散之間的規(guī)律。羅龍研究了 Ｃｕ／Ａｌ熱軋擴(kuò)散復(fù)合界面原子擴(kuò)散的分子動(dòng)力學(xué)，認(rèn)為 Ｃｕ／Ａｌ在較低溫度復(fù)合過(guò)程中界面原子之間沒(méi)有明顯擴(kuò)散，而在 ８００Ｋ 時(shí)，會(huì)有Ｃｕ向 Ａｌ原子層擴(kuò)散，而少量的 Ａｌ也會(huì)擴(kuò)散到 Ｃｕ原子層［３４］。其研究初步掌握了原子間的擴(kuò)散規(guī)律，但是忽略了時(shí)間因素。

3、幾種具體的異種材料擴(kuò)散焊 

3.1Ａｌ／Ｃｕ薄膜材料的擴(kuò)散連接 

近年來(lái)對(duì) Ａｌ／Ｃｕ薄膜擴(kuò)散連接的研究也較熱門(mén)。在該過(guò)程中，形成了 Ａｌ４Ｃｕ９、ＡｌＣｕ和 Ａｌ２Ｃｕ［３６］。 Ａｎａｔｏｌｉｉ　Ｕｓｔｉｎｏｖ等［３７］研究了通過(guò) Ａｌ／Ｃｕ多層箔強(qiáng)化的鋁合金的擴(kuò)散焊接技術(shù)，其研究中 Ａｌ／Ｃｕ箔作為中間層，在加熱時(shí)，薄膜區(qū)發(fā)生了相變。劉衛(wèi)紅等［３５］系統(tǒng)地研究 Ａｌ和Ｃｕ的復(fù)合中間層、Ａｌ－Ｃｕ合金涂層組成對(duì)接頭顯微結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的影響規(guī)律，優(yōu)化中間層形式，是提高接頭力學(xué)性能的重要途徑。 等離子活化燒結(jié)方法也實(shí)現(xiàn)了 Ｃｕ箔和 Ａｌ箔的固相擴(kuò)散結(jié)合［６］。界面金屬間化合物生成過(guò)程主要包括物理接觸、形核、沿界面相連和層連續(xù)增厚４ 個(gè)階段，各層生長(zhǎng)速率常數(shù)與反應(yīng)溫度之間滿足 Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ關(guān)系。當(dāng)然，常規(guī)的真空擴(kuò)散工藝也可以實(shí)現(xiàn) Ａｌ／Ｃｕ薄膜的擴(kuò)散連接［５］，只是這些研究較多的僅是針對(duì)連接的溫度、壓力、時(shí)間等工藝參數(shù)，而連接材料的表面狀態(tài)、保護(hù)方法、母材及中間層的冶金、物理性能，包括擴(kuò)散層的演變等規(guī)律及其物相、幾何參數(shù)、結(jié)構(gòu)等還缺乏系統(tǒng)的研究和認(rèn)識(shí)。 

3.2 Fe3Al/Q235異種材料擴(kuò)散焊 

擴(kuò)散連接工藝參數(shù)直接影響接頭的界面結(jié)構(gòu)及應(yīng)力分布,從而影響接頭的使用性能。母材冶金物理性能、焊件表面狀態(tài)、加熱溫度、壓力、擴(kuò)散時(shí)間等都是影響擴(kuò)散焊接過(guò)程及接頭質(zhì)量的主要因素。 Fe,Al在擴(kuò)散焊接加熱過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一系列物理的、化學(xué)的、力學(xué)的和冶金方面的變化,而這些變化都直接或間接地影響到擴(kuò)散焊接過(guò)程及接頭質(zhì)量,因而溫度是這一工藝的關(guān)鍵因素。溫度越高,金屬原子擴(kuò)散所具有的能量越高,從而界面間原子相互擴(kuò)散越充分,接頭結(jié)合強(qiáng)度越高。但是由于Fe,Al冶金物理特性方面的限制,加熱溫度過(guò)高,母材晶粒長(zhǎng)大、中間金屬間化合物不斷加厚,使接頭強(qiáng)度降低。壓力愈大、溫度愈高,界面處緊密接觸的面積也愈多,壓力小產(chǎn)生界面孔洞,阻礙晶粒生長(zhǎng)和原子穿越界面的擴(kuò)散遷移。 由于鐵、鋁原子具有不同的擴(kuò)散速度,造成了通過(guò)界面向其兩側(cè)擴(kuò)散遷移的原子數(shù)量不等,產(chǎn)生Kirkendall效應(yīng)即擴(kuò)散空洞。同時(shí),受兩種材料物理性能的影響,壓力不能太大。保溫時(shí)間決定著Fe3Al金屬間化合物與Q235碳鋼中Al,Fe原子擴(kuò)散的均勻化程度,保溫時(shí)間越長(zhǎng),原子可以進(jìn)行均勻充分的擴(kuò)散,而使接頭強(qiáng)度增加,時(shí)間太短,原子來(lái)不及進(jìn)行充分?jǐn)U散,無(wú)法形成高強(qiáng)度的接頭。但是,保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)使過(guò)渡層區(qū)晶粒長(zhǎng)大,金屬間化合物增厚,致使接頭強(qiáng)度下降。因此,通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證,最佳的真空擴(kuò)散焊工藝參數(shù)為最高加熱溫度T=1 080℃ ;焊接壓力P= 9.8 MPa,保溫時(shí)間t= 60 min,這樣可避免或減少界面擴(kuò)散空洞的產(chǎn)生。圖1為Fe3Al/Q235擴(kuò)散焊過(guò)程的工藝參數(shù)示意圖。 

3.3 鈦合金與陶瓷擴(kuò)散焊 

陶瓷具有耐熱、抗震、熱膨脹系數(shù)低、絕緣性優(yōu)良等特點(diǎn)，被廣泛用于儀器制造、航空航天、化學(xué)工業(yè)、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域，但陶瓷的許多應(yīng)用，要求其與自身或金屬材料等連接制備成復(fù)雜結(jié)構(gòu)件［10］。實(shí)現(xiàn)鈦合金與陶瓷材料的連接，不但可以充分發(fā)揮兩者的性能優(yōu)勢(shì)，同時(shí)進(jìn)一步擴(kuò)大了鈦合金的應(yīng)用空間。目前鈦合金與陶瓷的連接技術(shù)有粘結(jié)、釬焊、擴(kuò)散焊、超聲焊接等［11 － 14］。 近年來(lái)在鈦合金基體上激光熔覆及微弧氧化陶瓷等新方法也成為研究熱點(diǎn)。擴(kuò)散連接( TPL) 作為一種固相連接，可以在較低溫度下實(shí)現(xiàn)兩者的連接。但鈦合金/陶瓷反應(yīng)層的類(lèi)型與連接溫度、時(shí)間和保護(hù)氣體有關(guān)。例如使用保護(hù)氣體( 氮?dú)?、氬? 對(duì) Si3N4陶瓷和鈦合金進(jìn)行高溫?cái)U(kuò)散連接，接頭界面的反應(yīng)產(chǎn)物隨反應(yīng)參數(shù)( 反應(yīng)時(shí)間、溫度和保護(hù)氣體種類(lèi)) 變化，不同參數(shù)下復(fù)合構(gòu)件最終的性能出現(xiàn)明顯差異［15］。在Si O2陶瓷和 TC4 鈦合金釬焊時(shí)，采用活性釬料Ag Cu Ti。母材接頭界面由 Si O2/ Ti Si2+ Ti4O7/ Ti Cu+ Cu2Ti4O / Ag 基 固 溶 體 + Cu 基 固 溶 體 / Ti Cu /Ti2Cu / Ti + Ti2Cu / TC4 組成，其抗拉強(qiáng)度可以達(dá)到27 MPa［16］ 

4、未來(lái)展望 材料的擴(kuò)散連接技術(shù)已較成熟，只是在實(shí)際應(yīng)用中還存在一些問(wèn)題，特別是對(duì)于一些極限材料如微納米薄膜、細(xì)絲等還有技術(shù)壁壘。開(kāi)展金屬材料間擴(kuò)散連接技術(shù)的研究，有助于掌握其復(fù)合過(guò)程中關(guān)鍵特性的變化規(guī)律，實(shí)現(xiàn)樣品工藝調(diào)控，對(duì)物理實(shí)驗(yàn)精密化有重要意義，也可實(shí)現(xiàn)多種金屬在電子、電力、電器和機(jī)械化工等領(lǐng)域的應(yīng)用。與釬焊、粘 膠劑焊和摩擦焊接不同，擴(kuò)散連接法對(duì)外部力量和本身材料的依賴(lài)性較弱，具有連接界面平整、密閉性好和強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，因而特別適于微小零部件的精密連接。然而，雖然其優(yōu)勢(shì)明顯，也有一定的技術(shù)難度，如物相變化規(guī)律、變化區(qū)間幾何尺寸的精確把握以及結(jié)果的掌控等，這也是未來(lái)擴(kuò)散連接技術(shù)主要的研究方向。 20世紀(jì)80年代，日本住友金屬公司的小溝欲等人成功將TLP技術(shù)應(yīng)用于輸氣輸水、民用管道等，也因此在1991年獲得了日本溶解學(xué)會(huì)的“田中龜久人”。1998年，三菱重工成功利用TLP技術(shù)進(jìn)行鍋爐設(shè)備中異種管道的焊接，部分替代了手工填絲焊網(wǎng)。2000年以后，隨著TLP技術(shù)的發(fā)展，更多難焊材料的試驗(yàn)成功，使得TLP技術(shù)在航空航天、汽車(chē)制造、微電子方面有了廣闊的應(yīng)用。比如，日本和德國(guó)已經(jīng)利用TLP技術(shù)用于汽車(chē)零部件的生產(chǎn)。在美國(guó)和俄羅斯將TLP技術(shù)應(yīng)用于航空航天。其中未來(lái)空間站或太空實(shí)驗(yàn)室的真空環(huán)境是發(fā)展擴(kuò)散焊的重要場(chǎng)所。俄國(guó)液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)上大量零部件之間的連接采用了擴(kuò)散焊技術(shù)，并且焊接接頭強(qiáng)度能夠滿足技術(shù)指標(biāo)。隨著擴(kuò)散焊接技術(shù)越來(lái)越成熟，焊接技術(shù)水平的發(fā)展以及焊接設(shè)備的多功能化，應(yīng)用范圍也越來(lái)越寬廣，應(yīng)用價(jià)值也越來(lái)越高。 在國(guó)外，擴(kuò)散焊接技術(shù)作為一種比較成熟的技術(shù)，以其特有的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于航空、航天、核能以及其他技術(shù)領(lǐng)域。發(fā)展中的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，將依賴(lài)它作為重要連接手段，未來(lái)的空間站或太空實(shí)驗(yàn)室的真空環(huán)境，是發(fā)展和應(yīng)用擴(kuò)散焊接的重要場(chǎng)所。King和Owczarski用鈦研究了擴(kuò)散焊接的不同參數(shù)，并提出了兩個(gè)固體表面聚結(jié)的推理，該項(xiàng)研究已經(jīng)用在與美國(guó)國(guó)家航空和宇宙航行局的馬歇爾空間飛行中心制備不同宇航構(gòu)件有關(guān)的探索性工作中。俄羅斯在其液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)上大量零組件之間的連接采用了擴(kuò)散焊接技術(shù)，在其成熟型號(hào)PⅡ-120液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)上的燃?xì)獍l(fā)生器、推力室等復(fù)合組件中均采用了擴(kuò)散焊接技術(shù)，其焊縫強(qiáng)度均能滿足技術(shù)指標(biāo)的要求。 在我國(guó)，擴(kuò)散焊接技術(shù)在航天產(chǎn)品上也有一定的應(yīng)用，如:燃燒室頭部噴注器的擴(kuò)散焊接和電磁活門(mén)扼鐵端面與黃銅片的擴(kuò)散焊接。經(jīng)擴(kuò)散焊接后的焊接接頭抗拉強(qiáng)度可達(dá)到與母材相當(dāng)?shù)膹?qiáng)度或達(dá)到母材強(qiáng)度的90%;耐壓氣密性優(yōu)良，焊接前后產(chǎn)品變形量在千分之一以內(nèi)，磁性能沒(méi)有變化。我國(guó)新研制的液氧/煤油液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)上也應(yīng)用了擴(kuò)散焊接技術(shù)。西安航天發(fā)動(dòng)機(jī)廠曾對(duì)液氧/煤油火箭發(fā)動(dòng) 機(jī)上富氧燃?xì)獍l(fā)生器S- 03不銹鋼(該鋼是為滿足液氧/煤油火箭發(fā)動(dòng)機(jī)需要研制的一種新型馬氏體不銹鋼種)與QCr 0.8鉻青銅焊接工藝進(jìn)行了深入的研究、獲得了寶貴的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)。 TLP除了在航天航空上具有廣泛的發(fā)展前景以外，在管道焊接方面也具有很大的發(fā)展?jié)摿?。管道液相擴(kuò)散焊技術(shù)綜合了固相擴(kuò)散焊和高溫釬焊的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，具有快速、高效和節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)，由于它可以替代手工電弧熔化焊，并可獲得優(yōu)良的接頭組織和機(jī)械性能，近年來(lái)被國(guó)內(nèi)外工程界、制造業(yè)和學(xué)術(shù)界廣泛關(guān)注。山東電力研究院經(jīng)過(guò)兩年的艱苦攻關(guān)，設(shè)計(jì)并制造了我國(guó)第一臺(tái)管道液相擴(kuò)散焊機(jī)，并在核心工藝和中間層非晶合金方面取得了重要突破，具有生產(chǎn)實(shí)用性。它可廣泛用于鋼鐵、石油、電力等行業(yè)，具有良好的市場(chǎng)前景。另外，被的擴(kuò)散焊己經(jīng)成功地應(yīng)用于核反應(yīng)堆的建造中。在大氣條件下惰性氣體保護(hù)的TLP擴(kuò)散焊，不使用真空爐，節(jié)約了設(shè)備投資，也適合在野外施工的場(chǎng)合，具有很高的工程價(jià)值。同時(shí)，擴(kuò)散焊與超塑性加工的結(jié)合工藝使擴(kuò)散焊的應(yīng)用得到了擴(kuò)展。 從目前研究情況來(lái)看，擴(kuò)散焊在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用研究已經(jīng)全面展開(kāi)，新材料新工藝的研究越來(lái)越多，在一些焊接場(chǎng)合部分取代了傳統(tǒng)焊接，但是在實(shí)際應(yīng)用還很欠缺，特別是設(shè)備開(kāi)發(fā)的成本高、應(yīng)用環(huán)境的局限性，導(dǎo)致擴(kuò)散焊的推廣受到限制。隨著擴(kuò)散焊技術(shù)的成熟，設(shè)備的開(kāi)發(fā)，理論研究的完善，TLP焊接的推廣將會(huì)有很好的前景。