рекристаллизация в зоне контакта (наиболее полно вопросы влияния рекристаллизации на формирование структуры соединений при сварке одноименных металлов в связи с изучением их прочности и пластичности рассмотрены исследовательским коллективом, возглавляемым Л.Н. Лариковым).

Однако прежде чем станет возможным образование общих зерен в зоне соединения, должна сформироваться ориентированная в плоскости контакта межзеренная граница, обладающая всеми признаками, присущими границе зерна в объеме металла. Другими словами, рекристаллизационная гипотеза рассматривает процессы структурных изменений в зоне соединения после того, как завершилось схватывание контактных поверхностей.

Основоположник процесса диффузионной сварки профессор Н. Ф. Казаков [3] считал, что образование неразъемного соединения при температуре Т= (0,6. 0,8) Гга связано с процессами гетеро-диффузш, протекающими в зоне контактирования соединяемых материалов. При этом предполагалось, что существует зона взаимной диффузии минимальной ширины, обеспечивающей получение высококачественного соединения. Следуя этой точке зрения, можно заключить, что увеличение ширины зоны взаимной диффузии должно сопровождаться улучшением механических свойств соединений.

Практика соединения металлов в твердом состоянии, особенно разноименных, приводит к противоположному результату, что опровергает представление о превалирующем значении гетеродиф-фузии в процессе образования соединения.

Диффузионные процессы, происходящие при любом способе сварки без расплавления материалов, естественно, оказывают влияние на формирование соединения, однако являются сопутствующими.

Основной недостаток рассматриваемой гипотезы состоит в том, что активация и схватывание контактных поверхностей не рассматриваются в ней в качестве возможных лимитирующих составляющих общего процесса образования высококачественного соединения, тогда как при низкоинтенсивных способах соединения разноименных металлов, существенно отличающихся друг от друга сопротивлением пластической деформации, именно процессы активации и схватывания контактных поверхностей являются лимитирующими.

Ясно, что диффузия между соединяемыми металлами может происходить после схватывания контактных поверхностей хотя бы на отдельных участках.

Согласно электронной гипотезе непосредственного контакта соединяемых материалов, при котором расстояние между атомами соединяемых поверхностей равно по порядку величины параметру кристаллической решетки, еше не достаточно для проявления схьа-

тывания. Способность к схватыванию поликристаллических металлов отвечает их определенному состоянию. Для проявления схватывания необходимо, чтобы энергия атомов, находяшихся в контактирующих металлах, превысила определенный для каждого металла уровень, который можно назвать энергетическим порогом схватывания. При этом между поверхностными слоями материалов возникают металлические связи, и их поверхность раздела исчезает.

В данной гипотезе, основанной на теории абсолютных скоростей реакции, по существу, впервые предложено рассматривать процесс образования соединения в энергетическом аспекте, пользуясь понятиями активированного состояния и активного комплекса.

Важными для понимания природы формирования соединения между материалами в твердой фазе стали исследования профессора Ю.Л. Красулина [7], показавшего, что процесс образования соединения при любом способе сварки без расплавления следует рассматривать как топохимическую реакцию, в которой можно выделить три основные стадии.

Первая — формирование физического контакта, т.е. сближение атомов соединяемых материалов вследствие пластической деформации на расстояние, при котором возникает либо физическое взаимодействие, обусловленное силами Ван-дер-Ваальса, либо слабое химическое взаимодействие. Последний вариант реализуется в случае, когда материалы имеют резко отличные свойства и их сближение осуществляется за счет пластической деформации хотя бы одного из них. При этом происходит активация контактной поверхности пластически деформированного материала за счет выхода дислокаций, что создает условия для образования слабых химических связей.

Характерная особенность всех способов сварки давлением — образование физического контакта в результате микропластической деформации контактных поверхностей. Очевидно, что в пластическую деформацию вовлекаются также приконтактные объемы и целиком свариваемое изделие.

Полный физический контакт не может образоваться только за счет микропластической деформации, так как полости от впадин между микровыступами на свариваемых поверхностях не исчезают вследствие пластической деформации.

По мере образования физического контакта скорость микропластической деформации уменьшается и может достигнуть скорости пластической деформации, когда сформируется полный физический контакт [4, 7].

Микропластическая деформация всегда намного больше фиксируемой пластической деформации свариваемых деталей.

Большие скорости микропластической и пластической деформаций обусловливают значительное упрочнение прикогггактисгс