將銅與不銹鋼真空擴(kuò)散焊是制造熱交換器的成熟工藝。銅基合金由于具有良好的潤(rùn)濕性和附著力，也用于釬焊各種結(jié)構(gòu)合金。另一方面，由于 Al-Cu 共晶反應(yīng)在 548 °C 時(shí)，銅是鋁的“熔點(diǎn)抑制劑”。因此，使用純銅薄層將 Al-Mg 與不銹鋼真空擴(kuò)散焊的可能性是很有趣的。

由于不銹鋼上 Al-Cu 共晶液體的潤(rùn)濕性差，以前將鋁 6000 系列與不銹鋼 316 進(jìn)行 TLP 鍵合的嘗試均未成功。共晶相的溫度（約 550 °C）過(guò)低，無(wú)法分解不銹鋼上的氧化鉻并形成冶金結(jié)合。這與不銹鋼通常不受“液態(tài)金屬侵蝕”的影響是一致的，如果其表面氧化物保持完整的話(huà)。因此，如下所述，在這項(xiàng)工作中開(kāi)發(fā)了一種新的 2 階段 TLP 焊接工藝。

首先，不銹鋼圓盤(pán) (?25 mm) 通過(guò) 100 微米厚銅箔的真空擴(kuò)散焊接進(jìn)行銅包覆。熔覆在 950 °C 和 1 MPa 壓力下進(jìn)行 10 分鐘。然后，將不銹鋼盤(pán)的銅面與匹配的鋁鎂盤(pán)組裝在一起，然后將它們[敏感詞]石墨坩堝中。感應(yīng)加熱用于加熱坩堝，同時(shí)監(jiān)測(cè)接頭和坩堝溫度。這項(xiàng)工作中使用的 TLP 綁定設(shè)置。

由于接頭界面的確切熔點(diǎn)未知，溫度逐漸升高，直到由于接頭處的液化而在 517 °C 發(fā)生壓力突然下降。 TLP 焊接過(guò)程中銅和 Al-Mg 合金之間的反應(yīng)程度。銅/鎂相 552 °C 和 486 °C 的兩個(gè)共晶反應(yīng)，這可以解釋觀察到的 Al-Mg 合金的分解。誠(chéng)然，Cu、Al 和 Mg（其中只有 Cu 以純態(tài)存在）的存在限制了使用二元相圖來(lái)預(yù)測(cè)瞬態(tài)液相焊接過(guò)程的開(kāi)始和完成。

進(jìn)行了全面調(diào)查以確定 TLP 粘合樣品的微觀結(jié)構(gòu)和組成。正如預(yù)期的那樣，Al-Mg 合金周?chē)姆磻?yīng)區(qū)主要由 Al、Mg 和 Cu 組成，所示樣品周?chē)摹澳ド盃睢眳^(qū)域。

銅對(duì)鎂的親和力高于銅對(duì)鋁的親和力。中的富鋁橢圓相幾乎不含任何銅。所以最后焊接出來(lái)的質(zhì)量非常穩(wěn)定。