ностные пленки и между чистыми металлическими поверхностями, интенсивно нагреваемыми со значительной пластической деформацией, способствующей их выравниванию, возникают узлы схватывания. Л. Л. Силин и др. считают, что в конечной стадии процесса эти узлы могут подвергаться значительной деформации турбулентного характера без разрушения и сварное соединение, таким образом, уже существует до прекращения ультразвуковых колебаний [134]. Этой же точки зрения придерживаются А. А. Алов и В. Байер, которые для объяснения относительно легкого взаимного перемещения уже соединенных деталей в процессе действия ультразвуковых колебаний вводят понятие о квазижидком состоянии поверхностных слоев металла [9]. Вряд ли можно ожидать, что в условиях ультразвуковой сварки при действии небольших нормальных и тангенциальных сил твердый металл может перейти в квазижидкое состояние, возможное только в условиях чрезвычайно высоких трехосных напряжений (например, в условиях сварки взрывом). Однако в ряде случаев вероятно образование тонкой пленки жидкого или полужидкого металла.

Отсутствие прямых экспериментальных данных оставляет вопрос о моменте формирования соединения (при действии ультразвуковых колебаний или после их прекращения) открытым.

Положительный эффект ковочного давления, показанный в работе [9 ], свидетельствует о том, что завершающая стадия процесса, протекающая после отключения ультразвуковых колебаний, также играет важную роль в формировании соединения. Это все же не дает основания считать, что при ультразвуковой сварке роль колебаний сводится только к нагреву поверхностных слоев металла и разрушению окисных пленок [1]. По-видимому, еще при действии этих колебаний начинается формирование соединения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Анализ основных технологических процессов сварки давлением в твердом состоянии показал, что при сварке металлов разрушение поверхностных окисных пленок является одним из обязательных условий образования соединений с высокими механическими свойствами, хотя при достаточно продолжительном нагреве возможно ее осуществление и через окисные пленки, но, как правило, при пониженных пластических свойствах соединения.

Второе, достаточно очевидное условие выполнения сварки давлением — образование между соединяемыми поверхностями физического контакта. Однако даже наличия физического контакта между чистыми поверхностями реальных металлических тел еще недостаточно для их сварки в твердом состоянии; для этого необходима некоторая активация атомов на соединяемых поверхностях; механическая за счет движения дислокаций и вакансий при пластической деформации или термическая. Нельзя считать вполне установленным, нужна ли такая активация для взаимной «подстройки» атомов на соединяемых поверхностях или также для частичного разрыва связей этих атомов со своими соседями.

Способность к схатыванию и к сварке в твердом состоянии как одноименных, так и разноименных металлов и сплавов весьма различна и зависит от рода соединяемых металлов, а также от особенностей применяемого технологического процесса. Нет экспериментальных оснований для того, чтобы считать невозможным схватывание в твердом состоянии тех или иных разноименных металлов, тем более это справедливо для одноименных металлов. Ни резкое различие в размерах атомов, ни отсутствие взаимной растворимости, ни различие в типе кристаллической решетки не являются препятствием для схватывания разноименных металлов. Трудности, нередко встречающиеся на пути получения прочного соединения при сварке давлением как одноименных металлов (например, железа при холодной сварке), так и разноименных, по-видимому, связаны не с их неспособностью к схватыванию, а с невозможностью сохранения образовавшихся узлов схватывания при возврате к нормальным условиям (снятии внешнего давления, охлаждении до камнатной температуры). Однако необходимы дальнейшие исследования для того, чтобы однозначно установить взаимосвязь условий образования прочных соединений при сварке давлением с теми или иными физическими свойствами и особенностями строения соединяемых металлов и сплавов.