ется внутри промежуточного слоя вблизи края ленты. При увеличении продолжительности сварки максимум перемешается на другую сторону контактной поверхности, в медную пластину

Причины появления второго максимума неясны и требуют дальнейших исследований. Одной из причин первоначального на-, копления изотопа близ контактной поверхности может быть то, что его распространение ограничено толщиной ленты, а проникновение его в медь требует дополнительных энергетических за-, трат. Помимо этого поры удаляются из приповерхностных областей промежуточного слоя значительно быстрее, чем из его объе-| ма. Поэтому изотоп накапливается в плотных при контактных об-1 ластях этого слоя, продолжая поступать из рыхлых глубинных слоев.

При выбранных параметрах режима сварки в промежуточной слое происходит высококачественное спекание порошка. Это виді но из фрактограмм, представленных на рис. 3.19.

В промежуточном слое интенсивно снижается пористость (ос! новной показатель спекания), и к моменту окончания сварки она] не превышает 15 %. Это приводит к увеличению содержания твердого тела в единице объема вещества. Частицы порошка становят-1 ся неразличимыми уже на промежуточных стадиях сварки. Имел ются хорошо спеченные участки, перемежающиеся с крупными! порами и разломами между ними.

Таким образом, в спекающемся промежуточном слое проявляются типичные признаки неравномерной усадки — зонального обособления (разрывы, укрупнения пор между группами уплотняю-| шихся частиц). Заметим, что разлом полученных соединений медь-* УДП никеля—медь всегда происходит по промежуточному слою! что свидетельствует о прочном сцеплении частиц порошка с компактной медью.

Качественную оценку соединений между частицами промежуточного порошкового слоя можно провести с помощью фрактограмм изломов соединений Си—УДП №—Си (см. рис. 3.19). Анализ изломов, соответствующих температуре сварки 400 'С, свидетельствует о том, что в промежуточном слое произошло вязкое межчастичное разрушение и площадь, занятая межчастичными перемычками, невелика.

В изломах соединений, полученных при Т= 500 "С, видны признаки вязкого разрушения с ямочной морфологией, что типично для малопористых материалов. Разрушение происходит вследствие слияния пор, и его можно характеризовать как внутричастичное, связанное с развитием деформаций частиц. К моменту окончания сварки спекание промежуточного слоя завершается, и характер излома ленты изменяется.

Механизм массообмена в процессе спекания пористых порошковых лент не вполне ясен. Наблюдаемые чрезвычайно высокие скорости массообмена свидетельствуют о том, что он не обусловлен объемной диффузией.

По характеру изменения пористости никелевой ленты при спекании можно заключить, что этот процесс сопровождается граничной диффузией.

Измеренный коэффициент диффузии в спекающейся ленте превышает значение, характерное для границ зерен, т. е. он определяет одну из стадий процесса спекания. Следует подчеркнуть, что в ультрадисперсных системах отсутствует различие между гра ничной и поверхностной энергией.

Таким образом, при диффузионной сварке медных образцов через слой УДП никеля массообмен внутри промежуточного слоя происходит вследствие поверхностной диффузии никеля, причем по скорости массообмена этот процесс сравним с диффузией никеля из поверхностного слоя в свариваемый материал.

3.4. Сварка через смеси ультрадисперсных порошков металлов

Кинетика твердофазного спекания двойных смесей порошков в отличие от однокомпонентных смесей существенно осложнена процессами, сопутствующими диффузионной гомогенизации. Избыточная свободная энергия порошковой смеси, обусловленная наличием градиентов концентраций компонентов, может оказаться значительной. Энергетически это оправданно даже тогда, когда система удалена от равновесного состояния по какому-либо другому параметру, например развитости свободной поверхности, величине напряжений в диффузионной зоне и др. Возникает новый механизм уплотнения, при реализации которого перемещение ча-