С целью
обнаружения микротрещин и других дефектов проводилось
электронно-микроскопическое исследование сварных швов. Предварительные
эксперименты по отработке методики испытаний показали, что для получения
качественных срезов необходима фиксация волокон. В качестве химического
фиксатора поверхности волокон использовали 2%-ный раствор четырехокиси
осмия. Фиксация проводилась при 277 К в течение 24 ч, а также 7, 21 и
30 суток. После фиксации волокна промывались дистиллированной
водой, обрабатывались 96е и 100п спиртами и
заливались смесью эпоксидных смол эпон-812. Полимеризацию проводили в
термостате при Г=333 К в течение 24 ч. Полученные блоки разрезали на
ультрамикротоме фирмы Рейхерт, а срезы просматривали па световом
(МБР-1А и МБС-1) и электронном (4ЭМВ-100В и УЕМ-7)
микроскопах.
Оказалось,
что только при фиксации в течение 30 суток в срезах удерживается
довольно прочно более 90% волокон. В электронном микроскопе срезы
волокон полипропилена выглядели в виде овалов или кругов с неравномерным
по толщине темным контуром. При очень больших увеличениях (50 80 тыс.) на
поверхности волокон четко видны частицы металла, располагающиеся
неравномерным по толщине слоем.
Для
исследования сварных швов проводили предварительную фиксацию волокон
указанным выше способом. После фиксации волокна были сварены на
различных режимах и залиты смесью эпоксидных смол эион-812; полученные
блоки резались на микротоме. На рис. 111.69 представлена типичная
картина взаимодействия между двумя соседними волокнами. Видно, что в
отдельных участках происходит полное слияние волокон до исчезновения
границы раздела. Однако имеются участки, где такого слияния не
происходит, и между волокнами сохраняются пустоты; по-видимому,
последние и приводят к понижению прочности сварного шва.
Дополнительные параметры
режима сварки оказывают меньшее по сравнению с основными параметрами
влияние на разрывное усилие сварных швов.
При
изучении влияния материала волновода на разрывное усилие сварного шва
для исключения влияния временного фактора сварка образцов производилась
спустя 1 ч после работы акустической системы на холостом ходу с
перерывами между ультразвуковыми импульсами 0,3—0,5 с. При этом были
отмечены следующие температуры разогрева волноводов (при температуре
окружающей
среды 296
К): стальной волновод--ЬЗЗЗ К,
дуралюмиииевый —
+ 303 К,
титановый--1-311 К.
При
испытании сварных швов оказалось, что разрывное усилие швов, выполненных
волноводами, изготовленными из стали 45, почти на 10% ниже, чем разрывное
усилие швов, выполненных титановыми волноводами.
Форма опоры
практически не влияет на величину разрывного усилия. В то же время
материал опоры оказывает существенное
