Diffusionsschweißen

Im Jahr 1953 wurde eine neue Methode zum Verbinden von Metallen durch Schweißen entwickelt - dies ist Diffusionsschweißen. Es handelt sich um eine Art des Druckschweißens, bei dem es bei Kontakt zwischen stark erhitzten Teilen im Laufe der Zeit zu einer gegenseitigen Diffusion der Atome kommt. Mit dieser Methode lassen sich sehr starke Verbindungen zwischen verschiedenen Metallen und deren Legierungen (Eisen und Nichteisen) unterschiedlicher Dicke herstellen.  Diffusionsschweißen Es kann automatisch oder halbautomatisch sein, wobei die Teile in verschiedenen Positionen geschweißt werden. Das Schweißen erfolgt durch Hitze und Druck in einer geschützten Umgebung.

Diffusionsschweißen von Metallen

Besonderheit Diffusionsschweißen von Metall Der Unterschied zu anderen Pressschweißverfahren liegt in der hohen Erwärmungstemperatur des Metalls von 0,5 - 0,7T_g, sowie relativ niedrige spezifische Druckdrücke von 0,5–0 MPa bei Aufrechterhaltung der Isothermie für einige Minuten bis mehrere Stunden. Die Diffusionsbindung von Atomen wird durch physikalische und chemische Prozesse beim Schweißen bestimmt, nämlich: die Wechselwirkung des erhitzten Metalls und der Gase in der Umgebung, die Reinigung der Schweißoberfläche von Oxiden und die Entwicklung von Rekristallisation und Kriechen.

Für den erfolgreichen Abschluss Diffusionsschweißen von Metall, Es ist notwendig, die Oxidationsrate der Werkstücke zu reduzieren. Dies wird durch den Einsatz von reduzierenden Gasen, Flussmitteln, geschmolzenen Salzen und Beschichtungen erreicht, am häufigsten werden jedoch Inertgase und Vakuum verwendet. Bei dieser Schweißart erreichen homogene Metalle eine starke Verbindung, wenn die Struktur der Fügezone der des Grundmaterials entspricht. Dies wird durch die den zu verbindenden Materialien gemeinsame Körnung erleichtert. Diffusionsschweißen Erzeugt hochwertige Verbindungen zwischen unterschiedlichen Materialien. Die Werkstücke können unterschiedliche Formen haben und kompakte Kontaktflächen aufweisen.

Diffusionsschweißtechnologie:

• Zunächst wird die Metalloberfläche gründlich gereinigt und ein ausreichender Abstand zwischen den Werkstücken hergestellt, um eine metallische Verbindung herzustellen;
• dann erfolgt eine starke Erhitzung, die dazu beiträgt, die Oberfläche vor Verunreinigungen zu schützen, sie zu reinigen und Oxide tief in den Metallen zu desorbieren;
• Durch anschließenden Druck werden die Unebenheiten ausgeglichen, es kommt zu plastischer Verformung, es entsteht eine metallische Verbindung über die gesamte Kontaktfläche und die Diffusion beschleunigt sich, was die Zuverlässigkeit und Festigkeit der Verbindung erhöht. In einigen Fällen bleiben die geschweißten Teile nach dem Ablassen des Drucks auf Schweißtemperatur, um die Kristallisationsprozesse zu stabilisieren.

Diffusionsschweißtechnologie Beim Schweißen homogener Metalle bleibt keine Trennlinie, beim Schweißen ungleicher Metalle werden die Verbindungszonen durch die Unterschiede in ihrer Struktur bestimmt. Die Oberfläche wird gründlich gereinigt, um eine gute Verbindung gemäß den Güteklassen 4–6 zu gewährleisten. Manchmal wird eine Zwischenschicht, beispielsweise Nickelpulver, verwendet, um eine starke Schweißnaht zu gewährleisten.

Dabei kommen unterschiedliche Heizmethoden zum Einsatz:

• Strahlung;
• Induktion
• Durchgangsstrom;
• Elektronenstrahl;
• Glimmentladung.

Diffusionsschweißtechnologie erfolgt in zwei Phasen:

•  Kompression von Metalloberflächen;
•  der Prozess der Strukturbildung einer Schweißverbindung.

Vorteile dieser Schweißart:

• erfordert kein Löten;
• keine zusätzliche mechanische Bearbeitung erforderlich;
• geringer Energieverbrauch.