Рис. 90. Зависимость угла смачивания и ширины алюминиевого валика от типа покрытия на меди (аргонодуговая наплавка).

наблюдается в опытах при 1073 К, т. е. при температуре выше эвтектической. В этом случае краевой угол составляет около 8° и быстро (в течение 2 мин) уменьшается до нуля.

В связи с этим изучено смачивание алюминием чистого серебра при температуре 1073 К. Поверхность подложки обрабатывали так же, как и в случае Си. Алюминий смачивает серебро несколько лучше, чем медь, однако растекания, подобного растеканию в систед е Си — А£ — А1, не наблюдается. Очевидно, причина быстрого растекания в этой системе — образование эвтектической жидкости на поверхности подложки, т. е. фактически растекание жидкого алюминия происходит по поверхности меди, заранее смоченно 1 жидким раствором.

Никелевое покрытие не оказывает заметного влияния на процессы смачивания меди алюминием. Краевой угол смачивания в этом случае, как и при непосредственной наплавке алюминия на медь, превышает 90°. Комбинированные покрытии (№ + 1п, № + 5п) дают, результаты, аналогичные результатам для однослойных покрытий (Хп или 5п). Олово также образует на поверхности меди жидкую фазу. Однако при последовательном нагреве подложки до температуры копыта (573—1073 К) Эп интенсивно диффундирует в медь, образуя йнтерметаллические фазы с более высокой температурой плавления. Вероятно, при достаточно высокой скорости нагрева Бп и 2п могут быть эффективными покрытиями.

Таким образом, из всех изученных гальванических покрытий цинковое покрытие при аргонодуговой сварке обеспечивает наилучшие условия для смачивания меди алюминием. Показано, что роль гальванических покрытий при сварке данных металлов сводится к созиданию впереди источника нагрева на поверхности тугоплавкого металла жидкой прослойки, улучшающей растекание алюминия по меди.

Для интенсификации процессов смачивания в условиях дуговой сварки А1 с Си необходимо применять флюс АН-А1 или гальваническое покрытие меди цинком.

Особенности сварки ниобия со сталью. Результаты исследований особенностей взаимодействия ниобия с жидкой сталью, приведенные в параграфе 2 гл. 4, позволили сформулировать новые положения, которые легли в основу создания надежной технологии сварки ниобия со сталью. Положения, меняющие подход к решению поставленной задачи, следующие: а) концентрация ЫЬ в жидкой стали и структура зоны взаимодействия после охлаждения определяются не столько временем взаимодействия N5 с жидкой сталью, сколько температурой перегрева стали; б) в условиях энергичного перемешивания жидкого металла при электронно-лучевом расплавлении стали время насыщения жидкости ниобием до концентраций, приводящих к выделению кристаллов интерметаллических соединений и образованию сплошной интерметаллической прослойки, возрастает с увеличением объема жидкости, участвующей во взаимодействии. Из этого следует, что успешное решение задачи сварки плавлением 1МЬ со сталью возможно не путем сокращения времени контакта ниобия с жидкой сталью, как это предложено в [94], а ограничением температуры перегрева стали и увеличением ее объема, участвующего во взаимодействии с ЫЬ.

В основу предлагаемой [183] технологии положен процесс расплавления стали расфокусированным электронным лучом. Пятно нагрева располагается частично на кромке стали, частично — на ниобии (рис. 91), при этом нагрев 1МЬ ведется не от перегретой жидкой стали, а путем непосредственного действия луча. В этом случае независимо от толщины свариваемых элементов температура перегрева стали может сохраняться в допустимых пределах, а непосредственная обработка поверхности N6 лучом должна способствовать ее активации в результате удаления адсорбированных газов и разложения оксидов, находящихся на поверхности N5. и-. , .-.иН .