Технологические особенности диффузионной сварки.

В технологии диффузионной сварки выделяют три этапа: технология подготовки соединяемых поверхностей под сварку – очистка, обезжиривание, точная подготовка; технология получения диффузионного соединения; технология охлаждения полученного соединения, которая особенно важна для соединений разнородных по физическим свойствам материалов.

Технология получения сварного соединения при диффузионной сварке в вакууме содержит следующие операции: установка в вакуумной камере свариваемых деталей; откачка воздуха, нагрев деталей; дополнительная откачка воздуха для выделившихся из материала газов, продуктов возгонки оксидных плёнок покрытий: сжатие деталей и изотермическая выдержка под давлением для свершения процессов диффузии; медленное охлаждение под давлением.

Основными параметрами, влияющими на прочность сварного соединения, являются: температура нагрева, удельное давление на свариваемых поверхностях, продолжительность сварки, степень вакуума.

При выборе оптимальных параметров учитываются свойства свариваемых материалов. Для металлов температура нагрева составляет 0,6…0,8 Тпл, время сварки – от 1 др 30 мин, удельное давление выбирают таким, чтобы происходила только локальная деформация микронеровностей на свариваемых поверхностях (5…20 МПа). Степень вакуума для широкого класса материалов требуется 1.3*10 ^-2 Па, для активных материалов – 1.4..Па.

При диффузионной сварке часто применяют прокладки между свариваемыми поверхностями в виде фольги или слой наносят напылением, или гальваническим методом. Такие прокладки из пластичных материалов (меди, никеля, алюминия) – служат демпферами, которые снижают термонапряжения при сварке материалов с различными коэффициентами линейного расширения.

В ряде случаев применяют материалы-активаторы, которые предназначены для удаления оксидов из зоны контакта свариваемых поверхностей (парафин, фтористый аммоний и другие флюсующие материалы). К таким материалам относятся и металлические плавящиеся прокладки, содержащие бор, марганец, кремний, углерод, которые разрушают оксиды хрома, титана. Плавящаяся прокладка – признак пайки, но так как материал прокладки расходуется на активизацию процесса образования сварного соединения, выдавливается при сжатии и диффундирует в свариваемый металл, то в соединениях отсутствует прослойка более легкоплавкого металла (припоя), характерного для паяного шва.

В ряде случае применяют металлические прокладки, как барьерные слои, препятствующие образованию в зоне соединения нежелательных хрупких фаз, интерметаллидов.