压焊的无损检测：扩散焊与摩擦焊的超声波评价技术

在航空、航天、电子等尖端制造领域，压焊技术，尤其是扩散焊和摩擦焊，因其独特的固相连接特性而占据着举足轻重的地位。然而，焊接过程的成功与否，直接取决于连接界面的微观质量。一个看不见的孔洞或不充分的原子扩散，都可能导致灾难性的力学性能下降。因此，如何精准、无损地“透视”焊接界面，成为了保障产品可靠性的核心议题。

一、 扩散焊的无损检测

扩散焊，本质上是让两个平整光洁的工件表面，在真空或保护气氛中，通过加热和加压，实现原子层面的“你中有我，我中有你”，最终形成牢固的冶金结合。这个过程看似浑然天成，实则暗含着复杂的物理冶金变化，大致可分为三个阶段：

1. 变形-接触阶段：在初始的压力和热量作用下，工件接触面上的微观凸起发生塑性变形，使紧密接触的面积增大。随后，蠕变效应接力，进一步扩大接触面积。但即便如此，仍有约5%的微小区域未能完全贴合，演变为界面空隙的雏形（见图1a）。
2. 扩散-界面推移阶段：当表面实现紧密接触后，高度激活的原子开始迅速扩散迁移，形成金属键。随着保温时间的延长，扩散层达到一定厚度，并通过再结晶等过程，使晶界迁移并“吞噬”掉原始的连接界面，从而形成真正意义上的冶金连接（见图1b）。
3. 界面孔洞消失阶段：在持续的扩散作用下，接头组织和成分趋于均匀化。前一阶段残留的孔洞，随着晶界的移动，被“捕获”并包裹在晶粒内部，逐渐消失（见图1c）。