Diffusionsbindning

Diffusionsbindning är en solid-state svetsteknik som används vid metallbearbetning, som kan sammanfoga liknande och olika metaller. Det fungerar enligt principen om diffusion i fast tillstånd, där atomerna på två fasta, metalliska ytor interspererar sig över tiden. Detta åstadkommes typiskt vid en förhöjd temperatur, ungefär hälften av materialens absoluta smälttemperatur. Diffusionsbindning implementeras vanligtvis genom att applicera högt tryck, i samband med nödvändigtvis hög temperatur, på materialen som ska svetsas; tekniken används oftast för att svetsa "smörgåsar" av omväxlande lager av tunn metallfolie och metalltrådar eller filament. För närvarande används diffusionsbindningsmetoden i stor utsträckning vid sammanfogning av höghållfasta och eldfasta metaller inom flyg- och kärnkraftsindustrin. Diffusionsbindning involverar ingen flytande fusion och ofta ingen tillsatsmetall. Ingen vikt läggs till det totala, och fogen tenderar att uppvisa både styrka och temperaturbeständighet hos basmetallen/metallerna. Materialen uthärdar ingen eller mycket liten plastisk deformation. Mycket liten restspänning införs och det finns ingen kontaminering från bindningsprocessen. Den kan utföras på en sammanfogningsyta av teoretiskt vilken storlek som helst utan någon ökning av bearbetningstiden; praktiskt taget tenderar ytan att begränsas av det tryck som krävs och fysiska begränsningar. Det kan utföras med liknande och olika metaller, reaktiva och eldfasta metaller eller stycken av varierande tjocklek. Diffusionsbindning används oftast för jobb som antingen är svåra eller omöjliga att svetsa på annat sätt, på grund av dess relativt höga kostnad. Exempel inkluderar svetsmaterial som normalt är omöjliga att sammanfoga via flytande smältning, såsom zirkonium och beryllium; material med mycket höga smältpunkter såsom volfram; alternerande skikt av olika metaller som måste bibehålla styrkan vid höga temperaturer; och mycket tunna, bikakeformade metallfoliestrukturer.