Диффузионная сварка металла

В 1953 году был разработан новый способ соединения металлов при сваривании – это диффузионная сварка. Она входит в класс сварки давлением, при которой сильно нагретые детали в течение времени, осуществляют взаимную диффузию атомов контактирующих частей. Этот способ позволяет очень прочно соединять разные металлы и их сплавы, черные и цветные, разных толщин. Диффузионная сварка бывает автоматическая и полуавтоматическая, детали свариваются в разных положениях. Сварка происходит путем нагрева и давления в защитной среде.

Диффузионная сварка металла

Особенностью диффузионной сварки металла от других способов сварки давлением является высокая температура нагрева металла 0,5 — 0,7Т_пл, а также относительно низкие удельные сжимающие давления 0,5-0Мпа при выдержке изотермии от нескольких мин. до нескольких часов. Диффузионное соединение атомов определяется физическими и химическими процессами во время сварки, а именно: взаимодействие нагретого металла и газов в окружающей среде, очистка свариваемой поверхности от окислов, развитие рекристаллизации, ползучести.

Для успешного выполнения диффузионной сварки металла, необходимо уменьшить скорость окисления заготовок. Для этого применяются газы — восстановители, флюсы, расплавы солей, обмазки, но в основном используют инертные газы и вакуум. При такой сварке однородные металлы достигают прочное соединение в том случае, когда структура зоны соединения такая же, как и основного материала. Этому способствуют общие для соединения материалов зерна. Диффузионная сварка делает высококачественные соединения разнородных материалов. Заготовки могут быть разные по форме, иметь компактные поверхности контакта.

Технология диффузионной сварки:

для начала тщательно очищается металлическая поверхность, устанавливается достаточное расстояние между заготовками для установления металлической связи;
затем происходит сильный нагрев, способствующий предохранению поверхности от загрязнения, очищению, десорбции окислов вглубь металлов;
последующее давление сглаживает неровности, происходит пластическая деформация, устанавливается металлическая связь по всей поверхности контакта, диффузия ускоряется, усиливающая надежность и прочность соединения. В некоторых случаях после снятия давления, сваренные детали еще остаются при температуре сварки для фиксации кристаллизуемых процессов.

Технология диффузионной сварки однородных металлов не оставляет линии раздела соединения, а когда разнородные, то зоны соединения устанавливаются по разности их структур. Поверхность тщательно зачищается для лучшего соединения по 4 — 6 классу. Иногда используют промежуточный подслой, например порошок никеля, способствующий прочному свариванию.

Нагрев используют разный: