поверхностями, высота неровностей на которых имела порядок 0,05 мкм = 500 А, и б) как образовывались активные центры. Можно предположить, что напыленный в вакууме слой достаточно долго сохраняет свою активность. Было показано, что в тонком слое чистой меди уже при комнатной темпермтуре заметны процессы поверхностной диффузии, могущие поддерживать активные центры [25]. Образованию физического контакта должны способствовать силы межмолекулярного взаимодействия, которые при малом расстоянии достигают относительно высокого уровня (при г — 500 А — порядка 1 Г/см2, а при г = 50 А — уже около 1 кГ/см2).

Формальным подтверждением «пленочной» теории холодной сварки могло бы быть и то, что с увеличением степени легирования сплавов и, как следствие, их твердости уменьшается отношение н

-~ , что должно приводить к увеличению ет1п (при этом не учитывается, однако, возможность изменения свойств самой пленки на легированном металле).

Из «пленочной» теории (если она справедлива) следует, что все металлы с атомночистыми поверхностями при одинаковой шероховатости должны свариваться при практически равной степени деформации. Если для меди и алюминия это положение справедливо (в вакууме ет1п ^ 10%), то в ряде случаев оно не подтверждается. Уже отмечалось, что холодная сварка железа затруднена. Была сделана попытка сварить симметрично наклоненными пуансонами на воздухе и в вакууме (порядка 1 ■ 10"8 мм рт. ст.) пластинки карбонильного железа толщиной 3 мм с содержанием 0,0023% С [33] *. Железо было переплавлено в электроннолучевой установке. После отжига в водороде оно содержало 0,02% 02; 0,0004% г42; 0,0006% Н2 и имело о= 14 кПмм2; о«= 20 кГ/мм2; 6 = 34% и твердость НВ 52. Несмотря на низкую твердость и высокую пластичность (при комнатной температуре), соединение не было получено ни на воздухе (при е до 97%), ни в вакууме (при е 65%). То же наблюдалось на некоторых сплавах, для которых очистка и сварка в глубоком вакууме существенно не понижают етп.

||Таким образом.'обнажение чистых поверхностей металла, безусловно, является'важнейшей предпосылкой для получения прочного соединения, однако «пленочная» теория, пытающаяся однозначно связать свариваемость металлов при холодной сварке со свойствами пленок, экспериментально не подтверждается.

Е. И. Астров рассматривает образование соединения при холодной, а также при горячей сварке совместным деформированием как следствие пластического течения металла в зоне контакта, обусловленного деформацией поверхностных неровностей до обра-

* Опыты проведены совместно с А. П. Семеновым и Е. Л. Кравченко.

зования металлических связей по всей площади контакта в результате возникновения и движения дислокаций: «Свариваемость металлов зависит от их пластичности, определяемой величинами остаточных деформаций (без разрушения) и условиями нагруже-ния, и от сопротивления пластическому деформированию или, по терминологии С. И. Губкина, от технологической деформируемости металлов» [11].

В соответствии с этой гипотезой, названной ее автором дислокационной, Е. И. Астров расположил металлы (от свинца до никеля, табл. 15) в ряд с постепенно растущими значениями ЯВ/6, (где НВ — твердость в кГ/мм2 и б — относительное удлинение в % при испытании на растяжение в условиях комнатной температуры). С увеличением этого отношения растет ет1п. Данные в табл. 15 дополнены результатами опытов [33] по сварке карбонильного железа, имеющего относительно низкое значение ЯВ/б (для низкоуглеродистой стали 4), и ниобия (НВ 77, ог — - 20 кПмм2, б = 25% и ЯВ/б = 3,1).

Значения НВ/б и етш для различных металлов

Как видно из табл. 15, монотонное повышение ет)п с увеличением ЯВ/б прекращается при переходе к карбонильному железу (несмотря на большую его пластичность, чем у никеля) и в особенности к ниобию, пластичность которого, оцениваемая по ЯВ/б, невелика, а свариваемость не ниже, чем у никеля и цинка.

Возможность холодной сварки в вакууме металлов с существенно отличающимися значениями ЯВ/б (например, алюминия и меди) при близкой величине ет1п [211 свидетельствует о том, что отношение ЯВ/б не определяет их свариваемости. Дислокационная теория исходит из предпосылки о том, что свариваемость металлов зависит только от свойств самих металлов, Это, по-видимому, также необоснованно, как и обратное предположение «пленочной» теории об определяющей роди свойств окисных пленок.

В связи с дислокационной теорией интересно изучить влияние свойств металла на условия выравнивания его поверхности (и образования физического контакта) при холодной деформации.