получения достаточно прочного соединения при сварке давлением с подогревом сульфида цинка с медью. Качественная экспериментальная проверка результатов расчета производилась рентгенофазовым анализом смеси порошков сульфида цинка и меди после спекания их по режиму сварки х. При этом наряду с исходными веществами были обнаружены фазы СиоЭ и Си2п. Причина некоторого несоответствия результатов рентгенофазового анализа расчетному уравнению (23) (а именно: обнаружение «лишней» фазы Си2п) была установлена при металлографическом исследовании сваренных образцов и прицельной рентгеносъемке диффузионной зоны на керамике. При сварке происходит не учитываемая уравнением (23) и не дающая вклада в образование сварного соединения диффузия ионов меди по междоузлиям (тетраэдрическим пустотам) решетки сульфида цинка с образованием твердого раствора внедрения (о чем говорит увеличение параметра кристаллической решетки сульфида цинка, определенное при послойных рентгеноструктурных исследованиях). Поскольку растворимость с понижением температуры уменьшается, часть растворенной меди при охлаждении выделяется по границам зерен сульфида цинка в виде интерметаллида Си2п. Таким образом, результаты качественной экспериментальной проверки проведенных расчетов показали удовлетворительное совпадение. Термодинамические расчеты и проведенные исследования позволяют констатировать, что формирование сварного соединения керамики с металлами на стадии объемного взаимодействия протекает путем растворения керамики в свариваемом с ней металле с образованием в переходной зоне разбавленных или пересыщенных твердых растворов. Растворение металла в керамике, которое может наблюдаться в некоторых системах (например, 2пБ—Си), следует считать побочным процессом, не связанным с формированием сварного соединения. Но этот процесс имеет негативную сторону, а именно нарушение атомами металла присущих керамике химических связей (особенно на границах зерен) и, как следствие, снижение прочности керамики в этой зоне. Это нужно учитывать при сварке керамических материалов с металлами. ПРИМЕРЫ АНАЛИЗА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МЕЖДУ МЕТАЛЛАМИ Ранее отмечалось, что процессы схватывания твердых тел происходят при взаимодействии тонких приповерхностных слоев, которые по своим энергетическим и структурным характеристикам при любом состоянии поверхности существенно отличны от объема твердого тела. Сварка и спекание проводились в среде аргона, поскольку проведение процесса в вакууме приводит к появлению летучих веществ и «вытравливанию» свариваемых материалов.
Карта
|