точки зрения упрочнения, разупрочнения или охрупчивания соединения.

Наличие взаимодействия с образованием прочных химических связей между атомами соединяемых поверхностей, находящимися на активных центрах, которыми являются дислокации с полями упругих напряжений, выходящие в зону контакта, впервые было установлено Ю.Л. Красулиным [7] на примере соединения алюминия с кремнием при исследовании структуры зоны контакта на поверхности кремния и расчете напряжений вокруг дислокаций.

В соответствии с представлениями о трехстадийном процессе формирования соединения между металлами в твердой фазе природа образования соединения едина независимо от характера и интенсивности деформационного или термодеформационного воздействия. Различие заключается в кинетике отдельных стадий процесса, на которую оказывают влияние температура, характер и интенсивность деформирования материалов, степень локализации деформаций и особенности развития релаксационных процессов в зоне соединения.

Анализ процесса формирования соединения по стадиям открыл широкие перспективы для кинетических исследований и построения моделей, предназначенных для энергетических оценок, а в конечном итоге — для лучшего понимания природы процесса и целенаправленного управления им путем обоснованного выбора технологии сварки и параметров режима.

При использовании кинетического подхода важным вопросом является определение вида зависимости скорости образования соединения от всех основных факторов, влияющих на нее. Только в этом случае возможна объективная энергетическая оценка процесса и выявление контролирующего его механизма.

Исходя из вышеизложенного можно сделать вывод о том, что промежуточные слои при диффузионной сварке в ходе их спекания и припекания к соединяемым поверхностям (а это процессы, также протекающие в твердой фазе) оказывают влияние на скорость образования соединения на той или иной стадии, но не меняют характера происходящих процессов.

Для целенаправленной разработки методов интенсификации диффузионной сварки было предложено использовать кинетическую схему [12], на которой систематизированы научные представления о трехстадийном характере взаимодействия контактирующих поверхностей при данном способе сварки. С помощью этой схемы можно выбирать технологические воздействия, которые интенсифицируют те или иные физико-химические процессы в контактной зоне на каждой стадии.

Образование физического контакта на первой стадии можно интенсифицировать циклическим изменением сварочного давле-

ния. введением ультразвуковых колебаний в зону соединения, наложением крутильных колебаний и другими способами.

Любое воздействие (физическое или химическое), обеспечивающее разрыв и последующее восстановление связей поверхностных атомов, интенсифицирует процессы на второй стадии.

Наложение электростатических и магнитных полей, облучение материалов ионизирующими частицами высоких энергий и другие виды воздействия позволяют интенсифицировать массообмен и релаксацию напряжений на третьей стадии процесса взаимодействия соединяемых поверхностей.

Хотя общие закономерности влияния основных параметров этого процесса и свойств свариваемых материалов на прочность соединений до конца не изучены, некоторые тенденции очевидны:

•небольшие изменения температуры вызывают значительные изменения кинетики образования соединения (температура — наиболее сильно влияющий параметр, так как она определяет пластическое течение материалов и скорость диффузионного обмена между увеличивающимися контактирующими поверхностями);

•возрастание времени выдержки г при заданных значениях температуры Т и сварочного давления Р повышает прочность соединения до некоторого предела, по достижении которого ее увеличение прекращается;

•возрастание давления Р приводит к повышению качества соединения при любых заданных значениях Ти I, однако чрезмерно большое давление может вызвать пластическую деформацию деталей, изменение их формы и даже разрушение;

•для получения высококачественных соединений требуется оптимальная шероховатость свариваемых поверхностей, обеспечивающая деформацию микронеровностей и протекание маессоб-мена;

•из-за различия в значениях скорости диффузии двух разнородных материалов возможно образование пор, хрупких интерметаллических соединений и легкоплавких фаз (эти явления могут быть сведены к минимуму путем подбора соответствующих условий сварки).

Наиболее простым способом интенсификации процесса образования физического контакта является циклическое изменение сварочного давления по следующей схеме: сжатие с определенным усилием Р1 и выдержка продолжительностью »,; снятие давления Р, на время С2; сжатие (Р2 = Р^ 13 = ,); снятие давления Р2 на время и =3 и т.д.

1акая схема приложения давления существенно увеличивает степень пластической деформации металла в зоне контакта по сравнению со статическим воздействием нагрузки. При каждом новом нагружении, направленном перпендикулярно плоскости контакта, наблюдается период активной деформации микровыступов и