возможности схватывания металлов; существенно влияет на него резкое различие
атомных диаметров. Однако в работе [41] показана возможность холодной сварки
алюминия со свинцом и медью при етт=75 и 86% соответственно, несмотря на
различие атомных диаметров алюминия и свинца — на 22%, меди и свинца—«а 36%.
Разноречивость данных экспериментальных исследо ваний по холодной сварке
разнородных металлов свя зана, по-видимому, с разной методикой постановки
экспериментов, а точнее с разной схемой напряженного состояния и деформирования
металлов в зоне соеди нения.
В частности, интенсивность накопления и уровень остаточных напряжений в зоне
соединения существенно зависят от схемы деформирования, скорости и величины
накопленной деформации, объема материала, вовле ченного в пластическую
деформацию, и др.
Поэтому возможность выполнения условия (1) за висит ют особенностей
деформации металлов в зоне соединения при конкретном способе сварки.
Подтверждением этому является способ холодной сварки металлов, при котором
соединяемые изделия в процессе их сварки подвергаются давлению нормально к
плоскости их соприкосновения и, кроме того, осуществляется относительный сдвиг
изделия (рис. 5). Этот способ получил название сварки сдвигом.
При обычных способах холодной сварки на соеди няемые металлы действуют силы,
нормальные к кон тактным поверхностям. Свободная от загрязнений и окисных пленок
образующаяся за счет деформации микронеровностей площадь кои I I \ I
I такта мала. В результате при-
<-' ' ' ' '| . г ложения тангенциальной силы
—т-—Н '~~ 1 происходит перемещение по | [\ \ f верхностей, в процессе
которо
N го окисные пленки и загрязнен
Рис. 5. Схема сварки сдвигом НИ Я СДИраЮТСЯ И образуЮТС^
Таблица 2
ПРОЧНОСТЬ СОЕДИНЕНИИ (кгс/мм'), ПОЛУЧЕННЫХ СВАРКОЙ СДВИГОМ _
|
Предел прочности |
|
Металл |
при срезе |
при отрыве |
Истинное сопротивление срезу |
Алюминий |
1,50 |
0,65 |
15 |
Медь |
2,32 |
0,20 |
50 |
Армко-железо |
2,06 |
0,06 |
47 |
отдельные мостики схватывания. Тангенциальное смещение соединяемых изделий
дает возможность получать сравнительно большие площади очищенных от пленок
поверхностей при небольшом растекании каждой из них. Наличие тангенциальной силы
уменьшает сопротивление металла пластическим деформациям и при небольших
удельных давлениях позволяет получить большую площадь контакта. Микроскопическая
деформация свариваемых изделий при этом оказывается незначительной.
Основные параметры холодной сварки сдвигом— нормальные N и тангенциальные Т
усилия. Возможны два случая: отношение Т/Ы больше или меньше коэффициента трения
/. Если Т/Ы>-1, в зоне контактирования деталей при большой скорости их
взаимного перемещения происходит интенсивный нагрев. При малой скорости
перемещения деталей в результате разрушения окисных пленок возможна холодная
сварка сдвигом.
В работе [42] показано, что при Г/А^</, т. е. когда тангенциальные усилия
не вызывают макроперемещений, они существенно влияют «а процессы
схватывания.
В работе [30] показано, что при сварке сдвигом под действием небольшого
нормального усилия не происходит макропластической деформации, на отдельных
участках контактирующих поверхностей образуются мостики схватывания; прочность
соединений на срез (см. табл. 2) может быть высокой при условии достаточной
величины нахлестки, так как истинное сопротивление срезу, отнесенное к
фактической площади соединении, во всех случаях очень велико.
Сопротивление отрыву наиболее проявляется у железа, склонного к хрупкому
разрушению.
Карта
|