Качественные соединения металлов (однородных и неоднородных), металлов с неметаллическими материалами (вакуумно-плотной, оптической, магнитной, ферритами, кварцем, ситаллом, сапфиром, пьезокерамиками, органическими материалами (фторопластом) с приложением давления Р при нагреве до температуры Т в защитной атмосфере А в течение времени t и с применением дополнительных интенсифицирующих параметров f (УЗ-колебания, циклическое приложение давления и температуры, сдвиговое воздействие, применение эффекта Ганна, приложение электростатических полей, радиационная обработка, использование эффекта взрывающихся проводников и др.) могут быть получены диффузионной сваркой со всеми ее многочисленными разновидностями.
Развитие современной науки и техники требует для создания различных конструкций применения металлов, сплавов и неметаллов, обладающих высокими механическими и эксплуатационными свойствами при различных температурах и нагрузках; коррозионной и эрозионной стойкостью в различных средах; физическими свойствами, не изменяющимися при воздействии на них электромагнитных и электрических полей, радиоактивных лучей и т. п. К таким материалам относятся некоторые высокоуглеродистые (конструкционные и теплоустойчивые) стали и чугуны; коррозионно-стойкие стали; жаропрочные сплавы; цветные металлы (медь, алюминий, магний); сверхтвердые сплавы; тугоплавкие и активные металлы и их сплавы, керамические материалы (керамика, кварц, стекло, графит, ситаллы, керметы, сапфир и др.). Многие из этих материалов достаточно дорогостоящие, мало пластичны, нерастворимы друг в друге, имеют высокую температуру плавления. Соединение этих материалов в большинстве случаев связано с определенными трудностями.
Широко применяемые способы сварки плавлением и диффузионно-контактной пайкой не могут преодолеть барьер несовместимости, присущий миру металлов, сплавов и неметаллических материалов, и получить высококачественное соединение многих из них. Разрешить ситуацию помог открытый в СССР Н.Ф. Казаковым, исследованный и разработанный для промышленного применения способ диффузионного соединения материалов в вакууме и газовых средах.
За разработку этого способа Н.Ф. Казаков удостоен звания Лауреата Ленинской премии. Девять патентов получены на его изобретение за рубежом в США, ГДР, ФРГ, Франции, Швеции, Англии, Бельгии и Японии.
Предложенное им определение диффузионной сварки: «Получение данного вида монолитного соединения объясняется возникновением металлических связей в результате локальной пластической деформации при повышенной температуре, максимального сближения поверхностей и взаимной диффузии в поверхностных слоях контактирующих материалов» кратко и точно описывало принципиальные особенности процесса соединения.
Однако в связи с тем, что диффузионная сварка нашла широкое применение при соединении как металлических, так и неметаллических материалов и металлов с неметаллами, в зоне соединения могут появляться не только металлические, но и другие атомарные связи. Поэтому IV комиссией Международного института сварки (МИС) в Дюссельдорфе (ФРГ) в 1973 г. принято определение диффузионной сварки в более уточненной и строгой редакции: «Диффузионная сварка в твердом состоянии — способ получения монолитного соединения, образовавшегося вследствие возникновения связей на атомном уровне, появившихся в результате максимального сближения контактных поверхностей за счет локальной пластической деформации при повышенной температуре, обеспечивающей взаимную диффузию в поверхностных слоях соединяемых материалов».