12 5 10 15 20 30 40 мин 0 20 40 60 80 мин.

Рис. 172. Изменение предела прочности соединения в зависимости от длительности диффузионной сварки [144]:

а—сварка алюминия АДО со сталью Х18Н10Т; б—сварка алюминия, легированного магнием (Г==525° С), кремнием (Г=500° С) и медью (Г=525° С), со сталью Х18Н10Т-1 — Т = 500° С; р = 0,75 кГ/мм'; 2 н 3 — Т = 550° и 575° С; р = 0,5 кГ/мм*

при сварке стали (Х18Н10Т) с алюминием и его сплавами [144]. Если диффузионная сварка алюминия (АДО) с аустенитной сталью при Т = 500° С и р = 0,75 кГ/мм2 дает нормальную кинетическую зависимость с достижением через 30 мин установившегося значения предела прочности (кривая рис. 172, а), не изменяющегося в продолжение 120 мин [144], то сварка этих же металлов при Т — = 550° С и 575° С, р — 0,5 кГ/мм2 приводит к появлению резко выраженных максимумов на кинетических кривых соответственно через 10 и 5 мин (кривые 2 и 3).

В изученном диапазоне времени сварка при 500° С сопровождается появлением в соединении однородной переходной зоны

шириной до 6 мкм с относительно невысокой твердостью (50—140 кПмм2). Повышение температуры на 50—75° уже приводит к быстрому образованию хрупкой интерметаллидной прослойки с твердостью 700—900 кГ/мм2. Добавка к алюминию до 5,6% Si и 3% Си повышает прочность соединения (рис. 172, б). По-иному влияет легирование алюминия магнием. Уже при 525° С, когда сварка чистого алюминия со сталью Х18Н10Т еще не сопровождается появлением максимума на кинетической кривой, достаточно добавить менее 0,5% Mg, чтобы привести к резкому снижению прочности соединений при затягива-

мк2 200

100

0 Г 2 ""' 3 4ч

Рис. 173. Влияние времени нагрева на толщину интерметаллидной прослойки К при сварке (Т = 525°) со сталью Х18Н10Т алюминия АДО и его двойных сплавов [144]

нии сварочного нагрева. При сварке сплава с 2,2% М§ через 60 мин прочность соединения падает почти до нуля.

В работе [144] это связывается с влиянием магния на ускорение образования интерметаллидов, которое при сварке со сталью Х18Н10Т сплавов А1—идет очень быстро и практически без инкубационного периода (рис. 173). Кремний (до 5,6%) и медь (3%) такого влияния не оказывают. По-видимому, очень высокая скорость образования интерметаллидов и отсутствие инкубационного периода у сплавов А1—М$ ведут к тому, что процесс сглаживания поверхности в значительной степени перекрывается процессом образования хрупкой интерметаллидной прослойки с очень низкой прочностью (при испытании на отрыв).

При диффузионной сварке разноименных металлов с очень резко отличающимися свойствами легко представить случай, когда деформация будет идти целиком за счет более мягкого металла, а температура нагрева, при сварке в твердом состоянии всегда лежащая ниже солидуса этого металла, окажется недостаточной для заметной термической активации поверхности более тугоплавкого металла. В этом случае, даже при благоприятных термодинамических условиях, сварка будет неосуществимой из-за невозможности создания активных центров на поверхности более тугоплавкого металла ни в результате действия дислокационного механизма, ни вследствие термической активации. В свете этого можно ожидать, что такие пары металлов как, например, олово и железо, алюминий и молибден с очень большой разницей температур плавления не удастся сварить в твердом состоянии. Это предположение нуждается в прямом экспериментальном подтверждении.