Как было ранее показано, формулу
(3.38) можно применить к элементарным кристаллам, если
написать
(3.39
где уже фигурирует постоянная
Больцмана k.
Таким образом, температурный эффект любого вида сдвига может быть
вычислен. Главное в том, чтобы разобраться, какой сдвиг и в какой именно
зоне контакта происходит при операции осадки или другой деформирующей
силе.
Рассмотрим стыковой контакт (см.
рис. 3.12), на который действует осадочная сила Рос. Она
вносит энергию Еос =
P0Ji0c, распределенную по всему
деформируемому объему. Объем этот может быть существенно разным, в
зависимости от величины и скорости введения энергии — механической,
электрофизической или комбинированной. Например, искровой разряд батарей
конденсаторов создает в контакте два тончайших слоя кипящего
металла, осадочный удар будет концентрировать механическую
энергию только на этот кипящий слой. Холодные слои металла,
граничащие с кипящим, ударной осадки практически не почувствуют.
Совершенно другие картины имеют место при современных режимах сварки
контактной стыковой и трением. Здесь осадочная энергия
рассредоточивается по всему объему нагретого металла. Однако самое
характерное для всех процессов сварки — это то, чем завершается каждая
осадочная операция, будь она медленной или быстрой, постоянной или
переменной по величине.
Каждая
операция
осадки при
стыковой
сварке
завершается
эффектом
межкристаллитного
сдвига в целом
металле,
вокруг
плоскости
контакта и
сдвигом
тонкого слоя
кристаллов
непосредственно по
плоскости
контакта.
Сдвиг в целом металла
подчиняется, как видно, макромасштаб-ным измерениям и потому может с
какой-то степенью достоверности оцениваться величиной температуры,
которая определяется формулами (1.31) и (1.41), как показано
здесь,
(3.40)
где tC№ — время, в течение которого
осуществляется межзеренный сдвиг. Для стыковой контактной, для стыковой
трением это время надо определять по-разному. При контактной стыковой
сварке методом сопротивления детали в течение всего времени нагрева
находятся под давлением, при этом время осадки и время нагрева равны. При
контактной стыковой сварке методом непрерывного оплавления время осадки
есть время только осадочной операции, завершающей нагрев. При сварке
трением два времени: нагрева и осадки. Обычно давление нагрева и
собственно давление осадки различны
Таким образом, температурный
вклад в нагреваемый объем металла по формуле (3.40) следует вычислять
дважды и с учетом )46