粉末冶金（PM）工藝是快速生產(chǎn)具有復雜幾何形狀的近凈形零件的理想選擇，這些零件來(lái)自一系列材料，否則通常無(wú)法組合。某些合金組合，粉末形式的化學(xué)成分更有利于材料的合成。這使得PM具有極強的通用性，最大限度地提高了材料利用率。凈成形能力直接減少或消除了加工等二次加工。

盡管粉末冶金工藝具有明顯的優(yōu)勢，但從粉末中合成的連接材料與與其固有特性相關(guān)的困難有關(guān)，例如孔隙率，污染和夾雜物，其水平往往會(huì )影響焊接接頭的性能。

1、EB焊接

EB焊接通常在高真空（例如10-6mbar）下進(jìn)行。因此，這是分批處理，因此可能很昂貴，因此只限于高價(jià)值零件。與激光焊接類(lèi)似，它傾向于在C型鋼中提供高冷卻速率和高硬度，但由于真空會(huì )促使捕獲的氣體試圖在焊接過(guò)程中逸出，因此很可能具有更大的孔形成趨勢。據報道，孔隙率隨著(zhù)行進(jìn)速度的降低而增加。然而，已經(jīng)證明，具有一定孔隙率的鐵質(zhì)燒結體中焊接金屬的孔隙率可以通過(guò)梁參數來(lái)控制，并且非真空EB焊接工藝已用于燒結零件。

發(fā)現任何殘留的膜，例如截留在PM零件孔中的熱處理淬火油，都對EB焊接有不利影響。據報道，在高溫粉末冶金高溫合金中，燒結的粉末冶金零件中的細晶粒尺寸對于良好的EB焊接性是必不可缺的，這可能是由于延展性提高所致。這與用于吸收凝固時(shí)的應變的細粒材料的延展性和韌性增加有關(guān)。在為航空航天應用（發(fā)動(dòng)機部件，如渦輪盤(pán)）設計的粉末冶金合金的EB焊接中發(fā)現裂紋，需要進(jìn)一步研究。

然而，盡管存在上述問(wèn)題，但EB焊接仍具有產(chǎn)生低變形的能力，這再次類(lèi)似于激光焊接，或至少具有均勻的變形效果，這對于保持近凈形狀粉末冶金組件的尺寸穩定性很重要。

2、電阻凸焊

凸焊是燒結PM零件應用廣泛的焊接工藝之一。凸焊的優(yōu)點(diǎn)是與焊接相關(guān)的變形有限。已經(jīng)強調，成功進(jìn)行凸焊的一個(gè)潛在困難是部件上可能存在氧化層，例如，經(jīng)過(guò)蒸汽處理的部件，通常用于黑色金屬燒結部件。這樣的層可通過(guò)在界面處的絕緣作用而防止令人滿(mǎn)意的焊接，并且作為潛在的濕氣和孔隙的來(lái)源。因此建議，如前所述，對PM零件進(jìn)行任何蒸汽處理都應在焊接后進(jìn)行。通過(guò)電阻凸焊可以焊接高碳PM鋼和表面硬化零件。

3、摩擦焊接

摩擦焊接是固相工藝，主要用于各種幾何形狀的鍛造產(chǎn)品。特別的優(yōu)點(diǎn)是不需要助焊劑，填料或需要保護性氣氛，這使該工藝具有吸引力。由于促進(jìn)了氣孔閉合，摩擦焊接工藝非常適合于PM零件的焊接，這可能會(huì )導致無(wú)氣孔的焊接界面，并具有精細的微觀(guān)結構，特別是對于鋁基PM零件和MMC。特別是對于鋁合金PM組件，摩擦焊接還可用于通過(guò)粘結區域內的變形破壞顆粒上的任何氧化物層，從而有助于提高粘結強度。摩擦焊接的一個(gè)潛在缺點(diǎn)可能與由于燒結金屬晶粒的重新取向和變形而引起的微觀(guān)結構變化有關(guān)，這可能會(huì )在接頭中產(chǎn)生潛在的薄弱區域，從而降低疲勞性能。

4、釬焊

在釬焊過(guò)程中，粉末冶金件通常會(huì )像海綿一樣起作用，這可能會(huì )將釬焊合金從接頭處抽出到零件的孔隙中，從而留下不足的粘結材料。已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了避免燒結鋼吸收釬焊合金并將釬焊合金結合到燒結過(guò)程中的技術(shù)。常見(jiàn)的釬焊問(wèn)題之一是次級產(chǎn)品的存在，例如由于助焊劑反應會(huì )通過(guò)阻塞孔來(lái)阻止進(jìn)一步的滲透。據報道，影響釬焊接頭強度的重要因素是顆粒的表面狀況（與其他技術(shù)一樣）和零件的表面粗糙度。已經(jīng)開(kāi)發(fā)出新的釬焊技術(shù)，例如激光釬焊和新的釬焊合金，以在大規模生產(chǎn)環(huán)境中接合燒結部件。組件可以包括PM到PM或PM到鍛造或鑄造結構。

5、擴散結合

如果鐵零件尺寸很小，則可以很容易地進(jìn)行擴散粘結。燒結和擴散結合可以潛在地在同一爐中進(jìn)行?？梢圆捎玫凸踩鄯磻獊?lái)提供用于在界面處鍵合的瞬時(shí)液相。由于反應而形成的次級反應產(chǎn)物（例如氧化物）可能會(huì )降低結合強度。但是，已經(jīng)觀(guān)察到，通過(guò)添加合適的元素（例如，鐵性PM零件中的Cu）來(lái)激活擴散，可以獲得高粘結強度。然而，通過(guò)擴散結合可以預期到相當低強度的接頭，這可能限于某些幾何形狀和合金成分。迄今為止，有幾種應用涉及輕質(zhì)材料（例如鈦合金和MMC）的擴散結合。更常規的C-Mn鋼通常沒(méi)有進(jìn)行擴散結合。