В обычных условиях (окружающая атмосфера и комнатная температура) поверхности металлов покрыты окислами и другими загрязнениями различного происхождения. Термодинамически более устойчивыми являются соединения с кислородом, поэтому именно эти соединения в процессе сварки препятствуют в наибольшей степени образованию химических (металлических) связей между атомами соединяемых поверхностей. Было показано также, что длительная обработка большинства металлов при высоких температурах и в вакууме (не ниже Ю-8 мм рт. ст.) обеспечивает удаление с поверхности окисного слоя, но не получение абсолютно чистой (ювенильной) поверхности.

В работах [57, 58] обобщены результаты многочисленных исследований, свидетельствующие о чрезвычайно высокой стабильности хемосорбированных слоев кислорода вплоть до предплавиль-ных температур. Так, окись вольфрама иЮ3 восстанавливается водородом при 500° С, в то время как хемосорбированный слой кислорода может быть восстановлен водородом при температурах выше 1200° С. Аналогичные закономерности получены также на никеле.

В работе [58], по-видимому, впервые предложена методика расчета изменения изобарно-изотермического потенциала комплекса хемосорбции:

Ме + 02 МеО Ав^.(26)

Ме + Оа — ОМе* АСхем,(27)

ОМе* — МеО АОпр.(28)

По закону Гесса можно записать:

ДСхем = ДСок-ДСпр.(29)

Образование прочной химической связи кислорода с металлом обусловлено незаполненным ^-уровнем энергии электрона у переходных металлов. Для непереходных металлов с заполненным ^-уровнем адсорбированный кислород менее прочно связан с поверхностью металла и более предпочтительным является образование окисла [58].

Уравнение (29) позволяет определить значения изменения изобарно-изотермического потенциала образования комплексов хемосорбции на металлах. Значения Д0ОК можно найти, например, в справочниках [51, 52]. В описываемой методике принято, что значения ДСпр близки к значениям изменения изобарно-изотермического потенциала испарения соответствующих металлов, так как перестройка структуры комплекса хемосорбции в структуру окисла связано с удалением избыточных атомов металла. Таким образом, значения АСпр можно также найти в упомянутых спра-

* В этих уравнениях и далее символом ОМе обозначен комплекс хемосорбции.