2. Сущность способа клинопрессовой сварки и обоснование ее технологический схемы

Как уже отмечалось ранее, в процессах соединения материалов в твердой фазе необходимо, с одной стороны, интенсифицировать процесс пластического течения на контактных поверхностях раздела соединяемых материалов, с другой стороны, ограничивать степень пластической деформации и локализации ее на возможно меныней глубине приповерхностного слоя. При этом у свариваемых материалов должны Минимально изменяться исходные физико-механические свойства (твердость, прочность, минимальная глубина диффузионного взаимодействия, отсутствие интерметалли-дов и др.). В то же время следует соблюдать ряд конструктивных и технологических требований (уменьшение коробления и формоизменения конструкции, сокращения ее устойчивости и величины внутренних напряжений и т.п.). С учетом этих двух противоположных тенденций, по-видимому, необходимо стремиться реализовать такую схему передачи внешнего усилия на свариваемые изделия, при которой отношение сдвиговой компоненты напряжений к компоненте нормальных напряжений было бы ма ксимальным и сдвиговые напряжения были бы направлены под возможно меньшим углом к поверхностям раздела соединяемых деталей или параллельно им. Естественно, что именно при таких схемах нагружения в максимальной степени интенсифицируется пластическое течение в тонких приповерхностных слоях материала и улучшаются условия разрушения и выноса за пределы контакта окисных пленок и загрязнений. Этот принцип и был положен в основу разработанного нами клинопрессового способа сварки в различных его технологических вариантах [ 28, 29, 92 — 101]. Указанная особенность схемы нагружения присуща также и большинству других способов твердофазной сварки, в частности сварке сдвигом, трением, взрывом, ультразвуковой, термокомпрессионной и др.1. Естественно, что каждый из перечисленных способов сварки не может быть универсальным и имеет свои определенные ограничения в области применения из-за ряда конструктивных, технологических, прочностных и других требований к сварным соединениям. В некоторых же случаях сочетание этих требований настолько сложно, что не позволяет надежно использовать ни один из существующих способов сварки материалов в твердом состоянии. К одному из таких случаев относится, например, сварка трубчатых соединительных элементов (переходников) типа алюминий — сталь при монтаже алюминиевых трубопроводов.

В настоящее время в различных областях техники широко применяют разнообразные конструкции трубопроводов для работы замкнутых жид-

1 При других схемах нагружения, например при холодной и прессовой сварке, где указанные требования выполняются в меньшей степени, затрудняются условия разрушения и выноса окислов и загрязнений с контактных поверхностей, что резко снижает прочностные характеристики при динамическом нагружении Кроме того, такие схемы нагружения требуют завышения параметров давления и температуры,

| что резко увеличивает степень деформации свариваемых изделий и уровень внутренних напряжений в них из-за разницы коэффициентов термического расширения в

1 свариваемых разнородных материалах.