Теория, технология и оборудование диффузионной сварки
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 33 34 35 36 37 38 39... 174 175 176
|
|
|
|
я поля 1 3 di \ 7 ї м |2 / СВязи разорваны 2г Рис. 8.5. Модель активного центра, образооанного при выходе дислокации в зону физического контакта: / — кривая изменения энергии в зоне дислокации; 2 — средний эаергетиче-акий уровень атомов; 3 — ядро дислокации; 4 — атоми кислорода; 5 — атомы металла; 6 — дислокация длиной 2г. и эиергеяитеекнй барьер При сварке давлением кристаллических материалов процесс взаимодействия реализуется на активных центрах, природа которых может быть связана с пластической деформацией прикон-тактных поверхностей. Так, по современным представлениям активные центры — это поля упругих искажений, возникающих в местах выхода в зону контакта дислокаций и их скоплений или пачек скольжения в окрестностях деформационных выступов. В пределах активных центров может происходить разрыв старых и установление (трансляция) новых валентных связей между поверхностными атомами соединяемых материалов. Условно модель активного центра в местах выхода на поверхность дислокаций можно представить в виде поля упругих искажений (рис. 3.5). В работах Ван-Бюрена и А. X. Коттрела сделано предположение, что энергия ядра дислокации, приходящаяся на одну атомную плоскость, составляет ОЛрЬ3 {Ь — вектор Бюргерса), а общая энергия дислокации в любом кристалле по порядку величины составляет \хЬа на одно межатомное расстояние вдоль оси дислокации. Указанная величина справедлива для оценки неподвижной дислокации. В работах Я. И. Френкеля и ЖД. Эшелби для оценки энергии движущейся дислокации (2т предложено уравнение, аналогичное уравнению для оценки энергии движущейся массы 2дв = Q V i vVc\ (3.15) где Q — энергия неподвижной дислокации; v — скорость движения дислокации; с — скорость звука, с ¡=w 1. 10* м/с. Из этого уравнения следует, что при скорости движения дислокаций v ; 0,1 с энергия движущейся дислокации мало отличается от энергии неподвижной дислокации. Э. С. Каракозов в своих работах показал, что при диффузионной сварке со свободным и принудительным деформированием инерционные силы, возникающие при движении дислокации, можно не учитывать. При этих процессах даже в период активного деформирования микровыступов на поверхностях соединяемых деталей значения скоростей деформации не велики, поэтому интенсивность микропластической деформации соединяемых металлов (и тем более пластической деформации) мала и кинетиче 72 скую энергию движения дислокаций ввиду ее малости можно не учитывать. Для малых скоростей деформирования, какие наблюдаются при диффузионной сварке, согласйо данным ЖФриделя, можно принять линейную зависимость плотности дислокаций р от деформации е: р = (2/Ь0Ь) е, где Ь0 — расстояние между барьерами при движении дислокаций. Частота выхода дислокаций в этом случае Я = 2г'/(Ь0Ь). Таким образом, частота выхода дислокаций определяется интенсивностью пластической деформации соединяемых металлов. Совместная пластическая деформация металлов с близкими физико-механическими свойствами сопровождается движением и выходом дислокаций одновременно на обе соединяемые поверхности. В момент выхода дислокаций и происходит схватывание поверхностей. При соединении разнородных материалов схватывание регламентируется активацией более твердого материала. Чисто дислокационный механизм активации осуществляется при низких температурах для пластичных металлов. С повышением температуры возрастает ее вклад в актнвационный процесс. С повышением температуры повышается скорость движения дислокаций и частота их выхода в зону физического контакта, а также уменьшается прочность связей между атомами металла и кислорода в оксидном или хемосорбированном слое. Таким образом снижается потенциальный энергетический барьер V. Термодеформационные условия, создаваемые при соединении материалов в твердом состоянии, обеспечивают активацию поверхностей при выходе на них дислокаций. Наряду с этим могут осуществляться и другие механизмы активации, например, связанные с диссоциацией, сублимацией, восстановлением и растворением поверхностных слоев оксидов. Роль каждого механизма активации зависит, прежде всего, от особенностей технологического процесса сварки и природы соединяемых материалов. Так, дислокационная модель активного центра в условиях диффузионной сварки металлов со стеклом не может служить рабочей моделью для обеспечения возникновения очага взаимодействия, так как процесс деформации аморфных материалов не объясняется дислокационным механизмом, поскольку аморфный материал имеет иррегулярную структуру. Активными центрами на поверхности аморфных веществ могут служить Неравновесные дефекты, появившиеся в поверхностном слое в процессе какой-либо обработки или в процессе сварки в результате термомеханического воздействия. Одним из таких неравновесных дефектов в стекле могут быть поверхностные зародышевые микротрещины глубиной ~ 10 им (рис. 3.6), которые сосредоточены в так называемом "трещиноватом" слое. Гриффите первым высказал мысль, что техническая прочность стекла меньше теоретической из-за наличия микротрещин в испытуемом образке. Он считал, что эти трещины находятся как на 73
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 33 34 35 36 37 38 39... 174 175 176
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
