Диффузионная сварка

Диффузионная сварка деталей происходит в твердом состоянии вследствие возникновения связей на атомарном уровне, появившихся в

результате максимального сближения контактных поверхностей за счет локальной пластической деформации при повышенной температуре, обеспечивающей взаимную диффузию в приповерхностных слоях соеди­няемых материалов.

Свариваемые детали сдавливают с небольшим усилием и нагревают. Процесс сварки последовательно включает в себя возникновение и развитие физического контакта, активацию контактных поверхностей, взаимодействие атомов, в результате чего между ними устанавливаются связи, приводящие к образованию монолитного соединения.

К режимам диффузионной сварки относятся: температура нагрева, удельное давление при сварке, время выдержки, а также степень вакуумирования.

Повышение температуры сварки, как известно, способствует увеличе­нию поверхности соприкосновения деталей из-за увеличения пластичности металла. Кроме того, с повышением температуры увеличивается скорость диффузии атомов, ускоряются процессы очистки поверхности металлов от оксидов.

Обычно температуру нагрева при диффузионной сварке выбирают в ин­тервале (0,4—0,8)Г„л. Однако металлы, склонные к увеличению зерна при нагреве, сваривают при более низких температурах. Кроме того, стремятся снизить температуру сварки тонких деталей во избежание их деформаций. В таком случае необходимая прочность соединения достигается увеличением продолжительности нагрева. Сварка разнородных материалов производится при температуре, выбираемой в соответствии с температурой плавления наиболее легкоплавкого материала.

Удельное давление при диффузионной сварке не должно вызывать за­метных пластических деформаций деталей. Максимальное усилие Р, с кото­рым можно сдавливать детали, ориентировочно определяют, зная площадь соприкосновения деталей и среднее значение предела текучести при темпе­ратуре сварки:

P=a_TF.

Среда, в которой происходит диффузионная сварка, в значительной мере влияет на сварное соединение, поэтому она чаще всего осуществля­ется в вакууме, имеющем хорошие защитные свойства: не только исклю­чается окисление и взаимодействие с азотом при сварке, но и удаляются оксидные пленки.

Преимущества диффузионной сварки определяются отсутствием плавления металла при сварке, незначительными изменениями свойств основного металла, минимальными остаточными напряжениями и де­формациями; большей точностью изготовления узлов, чем при сварке плавлением; малой вероятностью образования трещин; возможностью сварки разнородных металлов.