目前最有效的連接方法是焊接和擴散焊接方法，以獲得質量優(yōu)良或與母材一致的高性能接頭，當然，焊接和擴散焊接技術在航空發(fā)動機焊接件實際應用和發(fā)展的同時，也面臨著許多新的技術課題，這些難題促進了其進一步的發(fā)展和應用，從而促進了航空發(fā)動機的發(fā)展和發(fā)展。

真空擴散焊接

一、國內航空發(fā)動機制造中擴散焊接的發(fā)展現狀

擴散焊在一定的溫度和壓力下，使兩個焊接目標金屬零件的焊接表面相互接觸，通過微塑性變形或焊接面生成微量液態(tài)，并擴大焊接目標表面的物理接觸，從而產生距離（1~5）×在10-8厘米以內（通過原子間的重力作用形成金屬鍵），經過更長時間的原子間不斷擴散和相互滲透，可以實現冶金鍵的焊接方法。其獨特之處是焊接接頭的微觀組織和性能與母材相似或相同，焊接沒有各種焊接缺陷，也沒有過熱組織的熱影響區(qū)，操作性強，工藝參數易于控制，質量穩(wěn)定，合格率高，零件變形小，可焊大截面接頭可以用其他焊接方法焊接難以焊接的材料。特別適合應用于陶瓷材料的連接，這對第四代、第五代發(fā)動機的研制具有現實意義。

北京航空制造工程研究所等相關部門已經較早地開展了焊接技術的擴散研究和應用，已經取得了一定的成果，目前真空擴散焊接技術在國內航空發(fā)動機制造中已進入工程應用階段。

北京航空制造工程研究所多年開發(fā)生產的某重點型號發(fā)動機鈦合金空心整流葉片采用超塑性成形擴散連接（SPF-DB）技術制造，實現了超塑性成形技術與擴散焊接技術的結合。該葉片目前累計使用100多臺機器。研究所還采用瞬間過渡液態(tài)擴散焊接。(TLP)采用擴散焊接技術自主開發(fā)的鎳基中間層合金KNi9，實現了氧化物彌散強化高溫合金MGH956材料的有效連接，高溫拉伸強度達到基體的80%。在此基礎上，開發(fā)出了機械MGH956材料多孔壓板結構的新冷卻結構。另外，采用TLP擴散焊接技術，Ni3Al9對合金進行了擴散焊接試驗研究，接頭持續(xù)強度達到機體的80%以上，適用于渦輪方向葉片的制造。某發(fā)動機轉子采用真空擴散焊接接技術焊接厚度為0.5mm的銅板，使轉子平面和噴油盤之間的摩擦支付處于良好的工作狀態(tài)。轉子插孔也采用該技術焊接銅管活塞片平面圖等技術，使活塞和插孔處于摩擦支付的良好工作狀態(tài)，保證活塞片和墊片的摩擦良好工作。

二、擴散焊接技術應用面臨的新挑戰(zhàn)

目前該技術在國外有F119、F120、F414、廣泛應用于GE90等發(fā)動機。美國PW公司從20世紀70年代開始，針對單晶刀片的高性能連接需求，開發(fā)出了焊接接頭性能優(yōu)良的TLP擴散焊接技術。對技術特點及技術應用等進行了深入的研究，使TLP擴散焊接技術達到技術應用水平。焊接的單晶大葉片、復聯（多聯）葉片、多孔壓板結構等高溫新結構經過發(fā)動機試車考核。國內航空真空擴散焊接接技術和應用尚處于研究和初步應用階段，許多問題有待解決。

（1）新材料及其構件的擴散焊接。隨著國內新型航空發(fā)動機工作溫度的提高，鎳鋁基金屬間化合物、鈦鋁基金屬間化合物及鎳單晶高溫合金及粉末合金；由于陶瓷或復合材料等難焊材料的連接，焊接材料的范圍逐漸增加，焊接接頭的強度和成分接近母材是第一種焊接方法。同時，發(fā)動機整體葉片、單晶開式葉片等新結構擴散焊接的需求也在提高，針對目前航空發(fā)動機技術的快速發(fā)展，需要開展上述難熔材料和結構擴散焊接技術及應用研究。

（2）TLP用中間層合金的開發(fā)。國內航空擴散焊的研究時間不長，也沒有適合各種材料TLP擴散連接的中間層合金體系，開發(fā)中間層合金和積累技術需要很長時間。

（3）加強設備能力。目前，國內數一數二的擴散焊接設備部分來自美國、德國等國家，價格相對昂貴。這種設備主要分布在各大研究所。其容積規(guī)格僅限于小尺寸的零部件科研生產型，大部分發(fā)電機制造企業(yè)沒有設備能力的原因之一是設備購置投資大。這種現象不符合目前擴散焊接的發(fā)展趨勢，改變這一現狀的最好方法是擴散焊接設備國產化。

（4）優(yōu)化工藝及工藝標準的完善，國內航空擴散焊還處于初步應用階段，需要逐步、系統(tǒng)地完善技術及技術標準。

（5）追求可靠性檢測方法，建立和改進擴散焊接質量驗收標準，目前擴散焊接頭焊接質量檢測方法采用隨機取樣檢測進行金相檢測，結合超聲波等非破壞檢測手段，目前沒有通過界面不良焊接區(qū)域，而是生長出緊密的結合結晶顆粒。沒有可靠的無損檢測方法，在生產和試驗中使用超高頻（≥50MHz）超聲波掃描檢測裝置進行檢測，只對明顯分離的未通孔和尺寸較大的孔有效，需要開展研究，探索可靠的檢測方法。

目前國內尚無航空真空擴散焊接質量驗收標準，需要通過技術參數及技術的研究和實際應用的積累，建立有效的標準。