ная гипотеза, основываясь на неправильном представлении о самопроизвольном объединении чистых металлических поверхностей при физическом контакте, не в состоянии объяснить такие явления, как улучшение схватывания металлов при сварке деталей, имеющих предварительный наклеп [3], влияние легирующих элементов и др. Предложенная Парксом [ 4] рекристалпизационная гипотеза схватывания основана на предположении, что механизм объединения зерен контактирующих поверхностей металла, кристаллическая решетка которых искажена, заключается в прохождении процесса собирательной рекристаллизации с образованием новых, общих для соединяемых поверхностей кристаллов. При сварке одноименных материалов это необходимо для обеспечения высокой ударной вязкости. При соединении разноименных материалов собирательная рекристаллизация не требуется. Согласно диффузионной гипотезе, развиваемой Н.Ф. Казаковым [ 5] , соединения образуются в результате взаимной диффузии атомов соединяемых поверхностей. Н.Ф. Казаков объясняет получение прочного соединения возникновением нормальных металлических связей в результате локальной пластической деформации при повышенной температуре, сближения контактных поверхностей, максимального увеличения площади контакта и взаимной диффузии атомов соединяемых металлов. Б.Я. Пинес [ 6] и Я.Е. Гегузин [ 7], рассматривающие теорию спекания, считают соединение металлов при температурах, при которых диффузия в объеме практически отсутствует, следствием поверхностной диффузии или интенсивного локального разогрева в тонком поверхностном слое в результате процесса пластической деформации. Причиной такого разогрева является работа, совершаемая в областях сдвига, эквивалентная по величине теплоте плавления. Способность к соединению взаимно нерастворимых металлов, наблюдаемая на практике [ 8], с позиции диффузионной гипотезы объясняется возможностью взаимной диффузии в некотором, очень тонком слое у тех металлов, которые считаются взаимно нерастворимыми. Однако существуют примеры, когда схватывание принципиально возможно без протекания диффузионных процессов (см. раздел 3 гл. I ). В других случаях при сварке материалов, образующих хрупкие промежуточные фазы, диффузию необходимо специально ограничивать. А.П. Семенов [ 3] предложил энергетическую гипотезу схватывания, согласно которой сближение чистых металлических поверхностей с различно ориентированными кристаллами на расстояние межатомного взаимодействия является необходимым, но еще не достаточным условием образования сварного соединения. Для образования металлических связей энергия атомов, хотя бы одной из соединяемых поверхностей, должна превышать определенный уровень, характерный для данного материала — энергетический порог схватывания. В энергетической гипотезе, по существу, верно предполагается необходимость затраты энергии на образование соединения. Но она не дает кинетических решений, без которых невозможна разработка требуемого технологического процесса.
Карта
|
|