облегчает получение прочного соединения. Например, нагрев уже до 180° С резко улучшает условия сварки давлением стали [190].

Итак, нагрев одновременно благоприятно и неблагоприятно влияет на образование соединения. С ростом, температуры облегчается выравнивание поверхностей, ускоряется образование активных центров (заметно при Г Трекр), облегчается сохранение прочного соединения после снятия сварочного давления. Неблагоприятное действие нагрева связано с ускорением окисления и трудностью удаления окислов из стыка, однако высокотемпературный нагрев, сопровождаемый оплавлением металла или расплавлением окисла, может облегчать удаление окислов из зоны сварки.

Нагрев и связанный с ним термический цикл, а при сварке давлением термомеханический цикл могут существенно влиять на свойства сварного соединения. В зависимости от исходного состояния, природы и фазового состава свариваемого материала их действие различно. Рассмотрим характерные случаи (рис. 51) в предположении, что химический состав металла при сварке давлением не изменяется (иногда его изменение возможно в результате взаимодействия с окружающей средой, особенно при оплавлении):

а)сваривается отожженный металл, не претерпевающий при нагреве структурных или фазовых превращений (например, медь или алюминий); при Т'сд 0,5Т^Л К зона сварки в результате пластической деформации и наклепа упрочняется, а при Т"св 0,7Тпл наклепа практически нет и твердость (прочность) соединения соответствует исходной твердости металла (рис. 51, А, I и //); с увеличением скорости деформирования при гварке Т'св и Т'се повышаются;

б)сваривается металл в неупрочненном состоянии, но претерпевающий при нагреве (выше Тпр) структурные или фазовые превращения; сварка давлением при Т'св Т обычно сопровождается наклепом и упрочнением зоны соединения (рис. 51, Б, I); сварка при Т'св^ Тпр может сопровождаться упрочнением, например при сварке стали, склонной к закалке (рис. 51, Б, II), или не сопровождаться упрочнением, например при сварке низкоуглеродистой стали (рис. 51. Б, III); степень упрочнения зависит от характера превращений и термомеханического цикла (фактической температуры и продолжительности нагрева, скорости охлаждения, степени пластической деформации);

в)сваривается металл в механически или термически упрочненном состоянии; сварка при Т'св Траэ, где Т — температура начала заметного разупрочнения, сопровождается наклепом и некоторым дополнительным упрочнением (рис. 51. В, I); сварка ПРИ Т"св~ 7раз приводит к местному разупрочнению, которое в зависимости от рода свариваемого металла может идти одновременно с упрочнением наиболее нагретой зоны соединения (где Тсв^ 90

т5Ъ

Гс«. Траз .НВ

Іраз

В

Рис. 51. Схема распределения твердости в соединениях различных материалов, сваренных давлением в неодинаковом исходном состоянии

Г„р), например при сварке предварительно закаленной и отпущенной стали (рис. 51, В, II), или без него например при сварке термически упрочняемых алюминиевых сплавов (рис. 51, В, III); ширина разупрочненной зоны tpa3 зависит от свойств и исходного состояния металла и от термомеханического цикла сварки.

При изучении холодной сварки свариваемость оценивали по степени деформации emln, обеспечивающей получение прочного соединения. Чтобы проследить влияние температуры на этот количественный критерий, целесообразно по возможности исключить фактор окисления, так как с повышением температуры резко растет его скорость, а толщина пленки зависит от продолжительности нагрева. Поэтому в большинстве исследований влияния температуры на процесс сварки давлением, во всяком случае при температурах, не приводящих к оплавлению металла или расплавлению окисла, применяли те или иные приемы для борьбы с окислением. Таким путем пытались оценить влияние на условия сварки изменяющихся при нагреве свойств самого металла, а не его окислов.

А. П. Семенов определял emln при Т = 18 380° С для алюминия AI, меди МО и дуралюмина Діб на образцах, заключенных в герметичные капсули из фольги [130]. Капсули продували азотом, из которого остатки кислорода удаляли нагревом с медными или чугунными опилками (для алюминия 30—40 мш при 450° С; для меди 40—50 мин при 500—510° С). Вряд ли медь и чугун в присутствии алюминия являются эффективными гетте-pajMH по кислороду.