мации. Причем, если Т 900 'С, развитие физического контакта происходит в основном в процессе активного деформирования и на этапе неустановившейся ползучести.

На рис. 4.21 приведены фрагменты профилограмм для деформированных поверхностей при Т= 950 "С и Р = 15 МПа в различ-ньге моменть[ времени процесса сварки, а на рис. 4.22 — зависимости относительной деформации (смятия) микровыступов и относительной площади контакта при различных Г и / (Р= 15 МПа). Анализ этих результатов показывает, что микровыступы поверхности образцов из стали 30 деформируются в соответствии с законами объемной ползучести материала.

На кривых пластической деформации и образования физического контакта (см. рис. 4.22) можно выделить характерные участки. В течение периода активной деформации величина смятия микровыступов достигает 70 %. Интенсивная пластическая деформация микронеровностей в этот период обусловлена наличием значительных напряжений в зоне контакта (рис. 4.23) и действием низкоэнергетических источников дислокаций.

В дальнейшем процесс характеризуется стадией неустановившейся ползучести с непрерывно снижающейся скоростью смятия микровыступов и уменьшающейся интенсивностью образования физического контакта. Эта стадия постепенно переходит в стадию установившейся ползучести с постоянной скоростью пластической деформации.

Из ранее изложенного также следует, что длительность полного сглаживания микровыступов и образования физического кон-

0 4 8 12 16 20 24 28 t, мин

Рис. 4.22. Зависимости относительной деформации микровыступов (/—3) и относительной площади контакта (/'—5') от времени сварки стали 30 при сварочном давлении 15 МПа и температурах 1000 (/, /0, 950 (2, 2') 900 (3, 3'), 850« •*') и 800 "С (5, 5")

рис. 4.23. Зависимость контактного напряжения на площадках микровыступов в процессе сварки стали 30 при давлении 15 МПа и температурах 800(7) и 1000"С (2)

такта существенно зависит от температуры сварки (при Р = const) и заканчивается на различных этапах процесса смятия микровыступов на свариваемых поверхностях. При этом можно отметить увеличение длительности стадии установившейся ползучести с понижением температуры и давления.

Выполненный анализ экспериментальных зависимостей е(г) и F(fj при Р = 15 МПа для стали 30 показывает, что по своему характеру они не отличаются друг от друга, поэтому процесс ползучести стали 30 можно описать уравнением (4.8), а соответствующие значения f[fj рассчитать с помощью уравнения (4.10).

Сопоставление расчетных и экспериментальных зависимостей е(7"), построенных при t = 12, 16 и 20 мин (рис. 4.24, см. также рис. 4.20) показывает, что их взаимное соответствие наблюдается при температуре около 900 °С. Значения F при 950 и 1000 °С, рассчитанные по уравнению (4.10) при Р = 15 МПа и I = 20 мин, равны 3,0 и 4,8, а полученные экспериментально — 90 и 100 соответственно (при этом оценки Ее помощью зависимостей Ige от 1/7, дают значение 240 кДж/моль).

Такое расхождение результатов расчета, по-видимому, связано с погрешностями, возникающими при асимптотическом интегри-

0 4 8 12 16 20 24 28 мин

Рис. 4.24. Расчетные (1—6) и экспериментальные (/'— 3') зависимости относительной деформации от температуры при времени сварки 20 (/, 1\ 4), 16 (2, 2\ 5) и 12 мин (3, 3', 6): 1-3, Г-3- - Р= 15 МПа; 4—6-Р= 10 МПа

145