пиально важный вывод. Если бы активными были только атомы, расположенные в центре дислокаций, то при их плотности 107 Нем2 и общем числе атомов на поверхности порядка 1014 Нем2 вероятность совпадения активных центров на соединяемых поверхностях была бы ничтожной и даже в гипотетическом случае их полного совпадения прочность полученного соединения была бы исчезающе малой. Фактически в реакции взаимодействия участвуют все атомы, расположенные в зоне заметного упругого искажения решетки вокруг центра дислокации. Возможно, что образование связей, начинающееся в центре дислокации, продолжается далее как «цепная реакция» [130], поддерживаемая высвобождаемой поверхностной энергией, суммирующейся с энергией упругого искажения. Там, где последняя становится недостаточной (за пределами зоны заметного упругого искажения), процесс приостанавливается.

Совместная деформация при сварке металлов, и в частности металлов с одинаковыми или близкими физико-механическими свойствами, сопровождается движением дислокаций одновременно на обеих соединяемых поверхностях, что повышает вероятность «встречи» активных центров на этих поверхностях. Однако и в этом случае трудно объяснить активацию всей или почти всей поверхности за счет дислокаций, не прибегая к модели активного центра как достаточно протяженной области упругого искажения решетки. Можно было бы предположить, что повышения энергии поверхностного атома уже достаточно для приобретения им необходимой активности. Если бы это было так, то подтвердилось бы представление о том, что при сварке металлов необходима только энергия' активации для «подстройки» взаимодействующих атомов, а обрыв имеющихся связей необязателен.

В любом реальном металле имеются значительные искажения решетки, в частности, вблизи «старых» дислокаций, несмотря на то, что в результате миграции примесных атомов и других причин высокие исходные напряжения здесь существенно снижаются. Как указывалось выше, «старые» дислокации не являются активными центрами [88]. Однако экспериментального доказательства того, что для сварки металлов, тем более при атомночистых поверхностях, необходима активация с обязательным разрывом существующих связей, пока нет.

Условия образования и релаксации активных центров на деформируемой поверхности кристаллического тела можно иллюстрировать эффектом Крамера [199]. При пластической деформации и в течение нескольких часов после ее прекращения наблюдается облегченная эмиссия электронов (экзоэлектронная эмиссия) с обработанной поверхности, свидетельствующая об ее активации. Нагрев повышает интенсивность такой эмиссии, но ускоряет релаксацию.

А. Мелека и В. Барр установили связь эффекта Крамера с дислокациями [204]. Деформированный образец из монокристалла

цинка покрывали чувствительной эмульсией, на которой после часовой экспозиции места потемнения, соответствующие участкам жзоэлектронной эмиссии, совпадали с зонами выхода на поверхность дислокаций (с линиями скольжения при большой деформации или с ямками травления при малой). Экзоэлектронная эмиссия и характерное для нее последействие, вызываемые пластической деформацией, связываются не с процессами, протекающими в металле, а с изменениями в поверхностных пленках окислов [ПО]. 11ет данных, указывающих на наличие и длительность эффекта Крамера на металле с атомночистой поверхностью, но вряд ли нремя релаксации в этом случае соизмеримо с общей продолжительностью сварочных процессов.

Сваривая кремний с алюминием, Ю. Л. Красулин показал, что IV же при окисной пленке толщиной до 2000 А возможно их соединение. Предполагается, что активация поверхности пленки А1г03 сопровождается разрушением одной из связей атома кислорода с алюминием. Перенос (трансляция) освободившейся связи на кремний ведет к образованию соединения А1 — О — Б1 через атом кислорода. Дислокации, возникающие в алюминии, пробивают голстую пленку. Механизм этого явления неясен, так как теоре-i пчоски показано, что твердые пленки отталкивают дислокации, ишжущиеся в мягких металлах (алюминии, цинке) [147].

Кинетика образования связей между сближенными поверхностями определяется кинетикой образования активных центров, ивпеящей от способа активации. Если это дислокационный процесс, идущий под действием внешних сил, то его кинетика будет п основном, определяться скоростью деформирования. Она может быть очень высокой, достигающей при сварке взрывом скорости тука в металле, и, как следствие, скорость сварки будет также очень велика.

Если же активные центры образуются путем термической активации, то количество связей, создающихся на поверхности 1 см2, подчиняется закону

N = 0^ «■ ,(6)

где С — постоянная, связанная с частотой колебаний атомов; \Еа Еа—энергия активации, необходимая для возбуждения и приведения в требуемое положение атомов на поверхности (при ненаправленных связях Еа = 0); к — постоянная Больцмана; Т — температура в °К", 1Х — время.

Прочное соединение, по-видимому, уже получается при образовании связи между 70—90% атомов на соединяемых