本文采用镍基中间层对奥氏体不锈钢的瞬时液相扩散连接过程进行了研究,利用金相观察、X射线衍射分析、扫描电镜、能谱分析、电子探针等手段分析了接头区域的微观组织、界面结构及界面处元素分布,发现采用Ni基中间层连接不锈钢的过程中具有瞬时液相扩散焊的特征。探讨了瞬间液相扩散焊结合行为,并初步研究了液相中间层元素的扩散行为。试验中分别采用非晶态和晶态两种中间层,TLP焊接接头进行了分析结果表明,两种中间层的TLP焊接接头都主要由扩散层,母材溶解层,中间层残余层组成。TLP焊接过程分三个阶段:液相生成阶段;等温凝固阶段;成分均匀化阶段。升温过程(焊接温度为940℃～990℃)的研究中发现,非晶态和晶态中间层在焊接温度未达到中间层固相线温度时,有固相扩散的特征。非晶中间层在940℃、晶态中间层在950℃焊接条件下分别保温30min后有元素的扩散,晶态中间层这一过程较非晶态中间层滞后且缓慢。从焊接接头形成过程可以看出,非晶态中间层和晶态中间层的接头形成过程有一定的区别,非晶中间层在接头形成过程中更多地表现为以元素的扩散为主的特征,而晶态中间层则更多地体现出以液态中间层的流动和铺展为主的“毛细钎焊”特征。采用非晶中间层的接头,随着焊接温度升高,产生的液相增多,原子扩散速度加快;保温时间决定了中间层元素扩散的程度,延长保温时间,中间层中的B元素全部扩散进母材。中间层中B元素扩散进入母材,同时,母材中的Fe元素溶解进入焊接接头中间层中。B元素的扩散贯穿于整个焊接过程,正是由于B元素的扩散才使得母材溶解层中B元素浓度降低,并发生了上坡扩散,Fe元素浓度增加。在焊接界面发生了中间层元素与母材元素的冶金反应。计算了加热过程中非晶态中间层和晶态中间层焊缝扩散层中B的扩散系数,无论是非晶还是晶态中间层,其扩散系数都随着温度的升高而增大;在同一温度下,非晶中间层焊缝扩散层中B的扩散系数大于普通焊缝扩散层中B的扩散系数。从理论上证实了非晶扩散速度快这一结果。