дом решетки, и их возбуждение до такого уровня энергии, при котором возможны обменные процессы между внешними электронами. Обычно рассматриваются три основные стадии этого процесса: образование физического контакта (очищение и сближение), активация поверхностей и объемное взаимодействие. В настоящее время доказано [249], что требуемая для схватывания активация атомов происходит в месте выхода в зону физического контакта дислокаций за счет образования вокруг них поля упругих искажений, в пределах которого энергетическое состояние атомов соответствует уровню, необходимому для разрыва и образования химических связей. Участок поля упругих искажений вокруг дислокации принято называть активным центром. Поэтому пластическая деформация является одним из главных факторов, активизирующих процесс схватывания при любых способах соединений металлов в твердой фазе. Полное время схватывания определяется плотностью дислокаций и частотой их выхода в зону контакта, т. е. не только накопленной деформации, но и ее скоростью. Третьей стадии присущи рекристаллизация, диффузия, плааление, упрочнение, образование остаточных напряжений и т. д. В работах [250] показано, что эти специфические для каждого вида сварки процессы влияют на формирование соединения и его качество. В ряде случаев эти процессы являются определяющими. Механизм образования соединения при СВ имеет свои специфические особенности по сравнению с другими способами сварки давлением. Рассмотрим основные из них. Самоочищение поверхностей и образование физического контакта. Одной из главных отличительных особенностей поверхностной пластической деформации при всех режимах СВ является образование перед точкой контакта потока массы (струи или частиц), который приводит к самоочищению свариваемых поверхностей. Наиболее ярко выражен этот процесс при режимах кумуляции, когда поверхностные слои полностью удаляются из области соударения. При волнообразовании поверхностные пленки разрушаются и частично удаляются в виде отдельных частиц, заполняющих пространство перед точкой контакта, и их можно зафиксировать с помощью импульсной рентгеновской фотографии (см. рис. 3.17). Не менее важным процессом, способствующим образованию чистых поверхностей, является показанный на том же рисунке снос поверхностного слоя в вихревую зону — зону интенсивного перемешивания металла. При сварке пластин, имеющих на поверхности окалину, значительная ее часть концентрируется в вихревых зонах, что снижает прочность соединения. Поэтому в режимах волнообразования самоочищение поверхностей является неполным и для получения качественного соединения требуется предварительная механическая зачистка, обработка или травление свариваемых поверхностей. Самоочищение характерно для не очень интенсивных режимов СВ в области V"1 Ук Ук" (см. рис. 3.37), когда существуют низкоскоростные обратные потоки массы и наблюдается небольшая сдвиговая деформация вблизи границы соединения [246].
Карта
|