Для определения энергетических характеристик схватывания между металлами в твердой фазе после установления полного физического контакта выполнены специальные исследования. Соединяемые поверхности обрабатывали точением, подвергали электролитической полировке (для снятия упрочненного слоя) и очищали в ванне с наложением ультразвуковых колебаний. Далее образцы соединяли при следующих параметрах режима диффузионной сварки: Т- 650°С, Р - 25 МПа и /= 1 мин. Эти значения Т, Р и t определены по известной методике путем исследования изменения электросопротивления зоны контакта. Считалось, что при данных параметрах контактное электросопротивление достигает минимального значения, в дальнейшем не уменьшается и обеспечивается получение полного физического контакта.

Результаты металлографических исследований образцов после нагружения показали, что в зоне контактирования микропустот и несплошностей не наблюдается. Предел прочности на разрыв сварных образцов после отжига достигает 250 МПа, тогда как у образцов никеля НВК после соответствующей процессу сварки термодеформационной обработки он составляет 390 МПа.

На рис. 4.26 и 4.27 представлены зависимости е(г) и B,(r) при диффузионной сварке никеля НВК. Из полученных данных сле-

15 20 25 (, мин

0,25 0,20 0,15 0,10 0,05

15 20 25 (, мин б

20 25 Г, мин

Рис. 4.26. Зависимости относительной деформации от времени сварки никеля НВК при давлениях 5 (я), 7,5 (б) и 10 МПа (в) и температурах 650(7), 700(2) и 750'С (3)

10 15 20 25 (, мин

10 15 20 25 /, мин б

Рис. 4.27. Зависимости относительного предела прочности соединений никеля НВК от времени сварки при давлениях 5 (о), 7,5 (б) и 10 МПа (в) 25 I. мин и температурах 650 (/), 700 (2) и 750 °С (3)

дует, что при Т = 700 °С уже через 2 мин обеспечивается равно-прочность сварных соединений основному металлу. При этом величина накопленной макроскопической деформации не превышает 0,04 %, что свидетельствует о высокой скорости образования физического контакта и завершенности протекающих при этом процессов. Следовательно, в данном случае можно предположить, что кинетика роста прочности отражает кинетику насыщения химических связей на всей контактной поверхности.

На рис. 4.28 приведены зависимости Ige от 1/7,, построенные по Данным рис. 4.26 методом графического дифференцирования, а на рис. 4.29 — линейная зависимость Е(Р). В соответствии с полученными результатами можно предположить, что пластическая деформация никеля НВК в объеме материала и зоне соединения после образования полного физического контакта обусловлена низко-

Рис. 4.28. Зависимости Ige от 1/7^ для никеля НВК при времени сварки 20 мин и сварочных давлениях 7,5 (Г), 10 (2) и 15 МПа (3)

7,85 8,17 8,52

1/г„ iu-"k-'