当两种相似的金属需要卓越的结构完整性时，金属扩散连接是实现高纯度界面的一种基本连接方法。该过程包括在热压机中对金属施加高温和压力，使固体金属表面的原子分散并结合。
目前可能没有其他商业上可行的材料连接工艺可以产生如此一致的效果。热压工具产生的外加压力与软件和回送传感器相结合，可精确控制在微米精度内，可在几平方英尺的面积上为组件组件产生恒定压力。因此，这项技术引起了半导体、航空航天和能源行业设计工程师的兴趣。
有了如此高度的工艺控制，扩散焊接工艺越来越多地用于连接不同的金属。感兴趣的商业过程是钛到铁镍合金、钛合金到不锈钢，甚至一些铝到金属的应用。该工艺还实现了同一材料组中不同合金之间的耦合，如低碳钢、工具钢和金属基复合材料。
为了成功使用扩散焊接，需要了解界面的复杂性及其对焊接的化学和热机械性能的影响。然而，根据工业炉和脉冲等离子渗氮系统的全球制造商PVA TePla AG工业炉高级产品和销售经理Thomas Palamides的说法，由于该行业传统上专注于焊接和钎焊，扩散焊接方面的正规教育很少。
“结合不同金属的有益特性是探索扩散连接的主要原因，”他说。“然而，当制造商（向我们）寻求帮助时，他们往往对零件应该如何设计、准备或处理知之甚少。他们可能对过程数据有疑问，并需要在加热、冷却和压制速率等问题上获得指导。”
咨询专业的制造合作伙伴通常是考虑扩散焊接可能带来的好处的最快方式。这种方法还有助于根据制造商的工艺经济高效地定制扩散焊接。
扩散焊接的好处
设计异种金属接头的重要性通常在于希望将正确的金属表面暴露在单一合金可能表现不佳的特定环境条件下。另一个原因是引入重量更轻的材料系统或提供只有通过“包装”不同金属才能达到的耐腐蚀性水平。
扩散连接在保形冷却方面也有巨大的潜在应用。其概念是将包含加工通道/微通道结构的金属板层结合在一起。当组合时，通道可以提供冷却或散热。在MOV扩散粘合机中，这些层可以粘合到高达600毫米的堆叠高度，并保持与母体材料相同的强度。
与保形冷却相关的另一个应用是低合金工具钢和不锈钢（如STAVAX）双层设计的塑料注射模具。