Wiązanie dyfuzyjne

Spawanie dyfuzyjne to technika spawania w stanie stałym stosowana w obróbce metali, umożliwiająca łączenie podobnych i różnych metali. Działa na zasadzie dyfuzji w stanie stałym, w której atomy dwóch stałych, metalicznych powierzchni przeplatają się z czasem. Zazwyczaj odbywa się to w podwyższonej temperaturze, wynoszącej około połowę bezwzględnej temperatury topnienia materiałów. Spawanie dyfuzyjne jest zwykle realizowane poprzez zastosowanie wysokiego ciśnienia, w połączeniu z koniecznie wysoką temperaturą, do materiałów przeznaczonych do spawania; technika ta jest najczęściej stosowana do spawania „kanapek” naprzemiennych warstw cienkiej folii metalowej oraz drutów lub włókien metalowych. Obecnie metoda spawania dyfuzyjnego jest szeroko stosowana w łączeniu metali o wysokiej wytrzymałości i ogniotrwałych w przemyśle lotniczym i jądrowym Spawanie dyfuzyjne nie obejmuje ciekłego stopu, a często również spoiwa. Do całości nie dodaje się żadnego ciężaru, a połączenie ma tendencję do wykazywania zarówno wytrzymałości, jak i odporności na temperaturę metalu(-ów) bazowego(-ych). Materiały nie wytrzymują odkształceń plastycznych lub wytrzymują je w bardzo niewielkim stopniu. Wprowadza się bardzo niewielkie naprężenia szczątkowe, a proces łączenia nie powoduje zanieczyszczeń. Można go wykonać na powierzchni łączenia teoretycznie dowolnej wielkości bez wydłużania czasu obróbki; w praktyce powierzchnia ma tendencję do ograniczania wymaganego ciśnienia i ograniczeń fizycznych. Można go wykonać z podobnymi i niepodobnymi metalami, metalami reaktywnymi i ogniotrwałymi lub elementami o różnej grubości. Spawanie dyfuzyjne jest najczęściej stosowane w przypadku prac trudnych lub niemożliwych do spawania innymi metodami ze względu na stosunkowo wysoki koszt. Przykłady obejmują materiały spawalnicze, których normalnie nie można połączyć za pomocą ciekłego stopu, takie jak cyrkon i beryl; materiały o bardzo wysokiej temperaturze topnienia, takie jak wolfram; naprzemienne warstwy różnych metali, które muszą zachować wytrzymałość w wysokich temperaturach; oraz bardzo cienkie, struktury z folii metalowej w kształcie plastra miodu.