Влияние технологических параметров процесса сварки на механические и термо-вакуумные характеристики, состав, свойства переходной зоны и диффузионные процессы в соединении этих материалов достаточно подробно изучены нами и рядом других исследователей.
Медь с железом в соответствии с диаграммой состояния образуют ограниченные твердые растворы. Железо в меди (ε-фаза) и медь в железе (γ-фаза) растворяются в небольших количествах (до 6–8 вес, %). При температуре 835оС возможно образование эвтектоидной фазы как результата пересыщения твердых растворов в процессе взаимной диффузии меди и железа. Существенно, что после α-γ превращения в железе (при Т 910°С) растворимость меди возрастает и толщина слоя эвтектоидов может уменьшаться.
Данные о влиянии величины переходной зоны на качество ДС довольно противоречивы. Методом микрорентгеноспектрального анализа взаимная диффузия элементов в сварных соединениях меди и железа, полученных при режиме Т = 900оС, Р = 5МПа, t = 20 мин., V = 10-2Па, обнаруженная в зоне до 18–21 мкм, обеспечивала высокую вакуумную плотность и термостойкость.
По данным К.Е. Чарухиной, увеличение толщины слоя эвтектоидов более 2–3 мкм сопровождается резким снижением прочности и пластических свойств соединения, которое разрушается хрупко поверхности контактирования медь – эвтектоид. Это, видимо, вызвано тем, что эвтектоид работает в соединении как хрупкая прослойка.
Примем на основании этих данных, что ширина объемной диффузионной зоны в соединении медь–железо, обеспечивающая высокое качество, составляет 2 мкм (суммарная величина 4 мкм).