них электронов атомов одного тела с ядрами атомов другого тела), а также силы отталкивания Рот (вызванные взаимодействием электронов поверхностных атомов одного тела с электронами атомов другого тела и ядер атомов обоих тел) близки нулю (рис. 1.2).

Если не учитывать небольшие силы Ван-дер-Ваальса, то по мере сближения атомов до расстояния /2 (соизмеримого с /0) появляются силы отталкивания Рот, так как начинается электростатическое взаимодействие электронов, находящихся на наиболее удаленных орбитах. Внутренняя энергия системы двух тел повышается. Возникает так называемый энергетический барьер.

Если энергия атомов (или внешняя сила) достаточна для преодоления Рот, возможно дальнейшее Сближение -атомов. Тогда на расстоянии 1г начинается объединение наружных электронных оболочек, т. е. сваривание. Силы отталкивания резко уменьшаются, а силы притяжения возрастают. Энергия системы снижается.

Однако по мере сближения внутренних электронных орбит сила отталкивания вновь увеличивается и на расстоянии 10 становится равной рпр. Равнодействующая этих сил Рр оказывается равной нулю. Энергия системы достигает минимума и соответствует энергии атомов в кристаллической решетке, а расстояние /0 соответствует минимальному расстоянию между атомами в данной кристаллической решетке. Между поверхностными атомами обоих тел устанавливаются прочные металлические связи. Заканчивается процесс сваривания (схватывания). Состояние системы на расстоянии /0 устойчивое. Действительно, дальнейшему сближению атомов препятствует резко возрастающая сила отталкивания (из-за перекрытия внутренних электронных оболочек). Обратному раздвиганию атомов препятствует сила притяжения.

Таким образом, для получения соединения необходимо преодолеть энергетический барьер схватывания, т. е. затратить дополнительную энергию извне, даже при сварке идеальных тел. Эта энергия называется энергией активации Еа. Ее можно вводить путем деформирования тел (механической активации) или нагрева (термическая активация). При контактной сварке часто применяют оба способа активации.

При механической активации прикладывают значительные сжимающие усилия, достаточные для преодоления сил отталкивания. 12