ДАВЛЕНИЕМ ВЕЗ ЗАЩИТЫ (ПРИ Р, Г-ПРОЦЕССАХ)

При сварке давлением необходимо сблизить поверхности ме­талла до физического контакта, создать на них активные центры и предупредить разрушение образовавшихся узлов схватывания после снятия сварочного давления. Эти требования в одинаковой мере справедливы и при холодной сварке и при сварке с нагревом.

Нагрев — важнейший фактор, влияющий на процесс сварки давлением, так как он активно воздействует на все его элементы: на условия образования физического контакта (изменяются пара­метры пластической деформации); на условия очистки поверхно­стей металла (растет скорость окисления и изменяются свойства окисных пленок); на условия образования активных центров (вследствие термической активации и других причин) и, наконец, на условия сохранения соединения при снятии нагрузки (в резуль­тате уменьшения склонности мате­риала к хрупкому разрушению).

Термомеханический цикл сварки может также существенно влиять на свойства соединения (стыка и зоны термического влияния сварки).

В настоящей главе рассмотрены только процессы сварки, в которых совместное действие температуры и давления ограничено малыми отрезками времени (обычно до не­скольких секунд).

Прочность большинства метал­лов и сплавов с ростом темпера­туры монотонно понижается (рис.

45). У железа и сталей перлитного класса при Т—200 -5- 400° С проч­ность несколько увеличивается.

Сопротивление пластической де­формации зависит от схемы дефор­мирования (оно растет с увеличе­нием составляющей гидростатиче­ского давления) и от условий его выполнения: при адиабатическом 6*

процессе, когда все тепло, вы­деляемое в ходе деформации, идет на нагрев металла, необхо­димое напряжение повышается с увеличением степени деформа­ции медленнее, чем при изотер­мическом процессе, осущест­вляемом при постоянной темпе­ратуре (рис. 46).

В условиях Р, Г-процессов пластическая деформация осу­ществляется с различной скоро­стью — от нескольких милли­метров в секунду (при сварке сопротивлением ) до 100 мм/сек и более (при сварке оплавле­нием). При сварке взрывом ско­рость деформации может дости­гать 2000—4000 м/сек.

Сопротивление пластической деформации растет с увеличением ее скорости при всех температурах, однако степень этого повыше­ния зависит от температуры. При Т <0,37’„л К наклеп, вызывае­мый пластической деформацией, не сопровождается разупрочне­нием и скорость деформирования мало влияет на сопротивление деформации (табл. 20). При Т — (0,3 - s - 0,5) Тпл К деформирова­ние сопровождается частичным упрочнением (в силу того, что параллельно с наклепом возможен процесс возврата и, в некоторой степени, рекристаллизация). В этих условиях увеличение ско­рости деформации сокращает время действия разупрочняющих факторов, что повышает скоростной коэффициент. В интервале температур (0,5 - г - 0,7) Т°пл К заметнее проявляется рекристалли­зация, что вызывает дальнейший рост скоростного коэффициента. Наконец, при Т > 0,7 Т°пл К медленная деформация сопро­вождается полным разупрочнением, а при большой ее скорости сохраняется наклеп, как следствие скоростной коэффициент резко

Таблица 20

Скоростной коэффициент сопротивления деформации [54]

Изменение

скорости

деформации

Скоростной коэффициент при температуре в °К

СС. ЗГ„Л

(0,34-0,6) тпя

(0,54-0,7) тпл

>°'777и

В 10 раз В 100 » В 1000 »

1,05—1,10

1,10—1,22

1,16—1,34

1,10- 1,15 1,22—1,32 1,34—1,52

1,15—1,30

1,32—1,70

1,52—2,20

1,30—1,50

1,70—2,25

2,2—3,40

возрастает. Это может иметь существенное значение при некото­рых Р, 7-процессах сварки, в которых деформации нагретой зоны

идет с высокой скоростью.

Роль нагрева при выравнивании поверхностей и образовании физического контакта не ограничивается чисто механическим уменьшением сопротивления пластической деформации. При высо­кой температуре возможно некоторое сглаживание неровностей (см. § 1, гл. 11) вследствие стремления тела к уменьшению по­верхностной энергии. Этот процесс диффузионный и протекает относительно медленно. Однако поскольку при Р, Т-процессах сварки часто наблюдается значительный рост зерна, некоторое диффузионное сглаживание поверхности, тем более при действии значительных напряжений, вполне вероятно.

При сварке давлением большое значение имеет пластичность металла, которая, в частности, определяет его способность выдер­живать без повреждений значительные деформации, необходимые для осуществления сварки. Пластичность технических металлов и сплавов часто находится в сложной зависимости от температуры. В наиболее общем случае имеются три зоны хрупкости [54]; при низких, средних и высоких температурах (рис. 47). Основная при­чина низкотемпературной хрупкости или хладнохрупкости свя­зана с затрудненным движением дислокаций при низких темпера­турах, особенно при преобладании в металле направленных меж­атомных связей (см. § 1, гл. I и § 3, гл. III). Среднетемператур­ная зона хрупкости появляется в результате выпадания из твер­дого раствора дисперсных выделений (старения), возможно, до или в процессе пластической деформации. Высокотемпературная хрупкость, обычно возникающая вблизи температуры солидуса, вызывается ослаблением границ зерен из-за выделения эвтектик, частичного оплавления и др.

Нагрев резко ускоряет окисление (см. § 3, гл. II). При высо­ких температурах на незащищенных поверхностях металла могут образовываться относительно тол­стые пленки даже при кратковре­менном контакте с воздухом. На­пример, на чистом железе за 1 сек - при 7=600 - ь 1350° С образуется окисная пленка толщиной от 1 до 40 мкм (рис. 48). Ее толщина рас­считана, исходя из параболическо­го закона окисления, по привесу Ат — VKnt, где t — время в сек и Кп — константа скорости окис­ления в га/сж4 сек. Для железа (при 7 = 500 - 1100° С) Кп =

= 0,37ехр (—33000/к7) [89]. Впер­вой приближении принято, что и

при Т — 1100 - ь 1350° С величина Кп может быть определена по этой формуле. Характерно, что при Т = 1350° С (т. е. вблизи температуры плавления эвтек­тики Fe—FeO) уже за 0,01 сек на же­лезе образуется окисная пленка толщи­ной около 4 мкм или 40 000 А. Такая пленка, безусловно, затрудняет образо­вание соединения и должна быть при сварке давлением разрушена.

Углерод в стали тормозит окисление (рис. 49), особенно при высокой темпе­ратуре (Г 2s 1000° С). Легирование же­леза, как правило, замедляет его оки­сление (см. § 3, гл. II). В этом отноше­нии наиболее эффективен хром (при 18% Сг скорость окисления уменьшается почти в 100 раз, а при 12% Сг — приблизительно в 15 раз). Однако при малой толщине 'пленки (до 1000 А) хромистые стали в силу большого сродства хрома к кислороду окисляются даже быстрее углеродистых, и только после образования такой пленки начинает проявляться ее защитное, пассивирующее действие.

Таким образом, в условиях сварки давлением с нагревом без защиты углеродистых и легированных сталей возможно образо­вание пленок окислов в сотни и тысячи атомных слоев, мешающих получению металлической связи между соединяемыми поверхно­стями.

Аналогичная картина наблюдается металлов; например, на меди при Т - 800° С за 1 сек образуется пленка окисла толщиной 2,80 мкм (на чистом железе в этих условиях ее толщина достигает 6,3 мкм). К этому необхо­димо добавить, что скорость образова­ния пленки для большинства (см. § 3, гл. II) металлов, образующих окислы ч-типа, практически не зависит от парциального давления кислорода в газовой фазе, а для металлов, об­разующих окислы д-типа, константа скорости окисления изменяется с дав­лением сравнительно медленно.

Условия разрушения и удаления окислов в зоне сварки зависят от тем­пературы сварки и свойств окислов, При сварке давлением принципиально возможны следующие случаи (р ис. 50):

а) сварка в твердой фазе (рис.

50, А) при температуре плавления

окисла, значительно превышаю­щей точку плавления металла (на­пример, А1); сростом температуры твердость алюминия понижается, а твердость А1203 изменяется ма­ло; уменьшение отношения

ЇІСК

с нагревом может облегчить раз­рушение пленки;

б) сварка в твердой фазе, но при наличии легкоплавкого твер­дого окисла (рис. 50, Б), например, при сварке низкоуглеродистой ста­ли T:=sl200o С, отношение - тг^

неблагоприятно и разрушение пленки при пластической деформа­ции затруднено (см. рис. 113, а);

в) сварка в твердой фазе, но с расплавлением легкоплавкой окисной пленки (рис. 50, В), на­пример, сварка низкоуглеродис­той стали при температуре выше точки плавления эвтектики Fe—- FeO (1370° С); жидкие окислы сравнительно легко удаляются из стыка;

г) сварка с оплавлением поверхности металла (рис. 50, Г), но с образованием пленки твердого окисла (например, стыковая сварка оплавлением высокохромистых сталей, дающих тугоплав­кую пленку FeCr2Oi); удаление твердых окислов вместе с оплавлен­ным металлом, по-видимому, легче, чем удаление твердого окисла на твердом неоплавленном металле;

д) сварка с оплавлением металла (рис. 50, Д) и расплавлением окисла, например, при стыковой сварке оплавлением конструк­ционных сталей; окислы легко удаляются вместе с жидким ме­таллом.

Однако пленка жидкого металла сама по себе не защищает от окисления расположенный под ней твердый металл. Кислород успевает заметно диффундировать из жидкого металла в твердый, если скорость оплавления (скорость перемещения границы раз­дела жидкая — твердая фаза) мала. Например, при дугокон­тактной сварке, когда эта скорость близка к нулю, несмотря на наличие на торцах равномерного слоя жидкого металла, в стыке после осадки часто наблюдается полоска окисленного феррита [160].

Итак, с повышением температуры резко увеличивается ско­рость окисления, а условия удаления окислов существенно облег­чаются только при нагреве выше температуры их плавления (что при сварке давлением осуществимо для материалов, дающих легкоплавкие окислы).

Нагрев существенно не влияет на термодинамические условия схватывания (и сварки) в твердой фазе. Оба члена в уравнении (1): энергия поверхности Fn и энергия межзеренной границы Fep мало изменяются с ростом температуры. Температурный коэффициент Fn (для меди, серебра и золота) составляет (0,43 - ь 0,6) эрг/см2 X X град — повышение температуры на 100° С ведет к снижению Fn на 43—60 эрг! см2, или на 3—4%. Д. Мак Лин [102] считает, что температурный коэффициент для Fep должен быть того же порядка, что и для Fn. Поэтому нет оснований ожидать, что как для одно­именных, так и для разноименных металлов знак AF в уравне­нии (1) изменится при изменении температуры и процесс сварки, экзотермический при одной температуре, станет эндотермическим при другой. Иногда при нагреве двух металлов выше температуры плавления одного из них энергия межфазной границы может, в виде исключения, резко возрасти. Такое аномальное поведение наблюдается в сочетании железа с серебром, для которых энергия границы Agw —Fem в 4 раза выше энергии границы Agm —. Fem [102]. В связи с этим жидкое серебро не смачивает железо, но прекрасно сваривается с ним в твердом состоянии.

Очевидно, что повышение температуры резко ускоряет все процессы образования активных центров, связанные с термической активацией (см. § 3, гл. I). При оценке роли нагрева надо иметь в виду, что энергия активации объемной и поверхностной само- диффузии относительно велика и заметное проявление диффузии начинается только при температуре начала рекристаллизации (приблизительно 0,4 Тпл К)- Однако перемещение вакансий и дислоцированных атомов, требующее значительно меньшей энер­гии активации и также способное создавать активные центры, может быть заметным и при значительно более низких температу­рах. Энергия активации в ккал/моль различных '"процессов, про­исходящих в меди, приведена ниже [20].

Объемная самодиффузия......................................................... 47

Перемещение вакансии............................................................ 23

Перемещение парной вакансии................................................ 9,2

Перемещение дислоцированного атома................................. 1,6—6,2

Количество дислоцированных атомов в металле (в частности, в меди) обычно мало, и нет данных, подтверждающих возможность их появления при пластической деформации [20]. Однако концен­трация вакансий, в особенности в закаленном или наклепанном металле, может быть высокой. Перемещение вакансий при нагреве металла с неравновесной их концентрацией, по-видимому, может

быть одним из важных источников образования активных Центров. Так, в работе [190] неблагоприятное влияние малых добавок меди на условия холодной сварки серебра (рис. 32, б) связывается с понижением подвижности вакансий. Небольшая энергия акти­вации движения вакансий может приводить к тому, что нагрев существенно ниже температуры рекристаллизации уже изменит условия сварки (необходимую степень пластической деформации).

Создание активных центров возможно и без пластической де­формации в результате термической активации (см. гл. I). Однако в условиях сварки давлением металлов важнейшее значение, вероятно, имеет дислокационный механизм. Повышение темпе­ратуры существенно влияет на зарождение, движение и уничто­жение (аннигиляцию) дислокаций при пластической деформации, а при высоких температурах — и без нее. Степень пластической деформации є связана с суммарным пробегом дислокаций (Л//) зависимостью

є = Nib,

где N — плотность дислокаций в 1 /см2,1 — средняя длина пробега дислокаций в см; b — вектор Бюргерса в см. Поэтому при любой температуре и любой плотности дислокаций, которая при холодной деформации металла в результате наклепа значительно выше, чем в условиях деформации при Т > Триер, одинаковой деформации будет соответствовать одинаковый суммарный пробег дислокаций (вектор b близок к периоду кристаллической решетки и с нагревом мало изменяется). Однако в целом скорость образования активных центров с повышением температуры, безусловно, растет за счет увеличивающейся роли процесса термической активации.

^ Образование прочного соединения затрудняется, если металл склонен в условиях сварки к хрупкому разрушению (см.§ 3, гл. III). С нагревом опасность такого разрушения уменьшается. Темпера­тура перехода от вязкого к хрупкому разрушению (температура хладнохрупкости Тх) зависит от рода металла (или сплава), его состояния (структуры, степени наклепа) и от схемы напряженного состояния. Если для железа и его сплавов Тх изменяется от Т = = 100° С (для кремнистого железа) до —250° С (для аустенитной стали), то для чистого хрома Т як 80° С, молибдена — 70° С и вольфрама — 340° С. Температура Тх сильно зависит от чистоты металла, в первую очередь по примесям внедрения. Очень высокая чистота позволяет, например, получить хром и молибден, пластич­ные при комнатной температуре. В кристаллах с чисто ковалент­ной связью (германий, кремний) движение дислокаций без разруше­ния этих связей возможно только при нагреве выше температуры рекристаллизации [143].

Температура выше Тх облегчает сохранение узлов схватывания, а при нагреве существенно выше температуры рекристаллизации релаксация остаточных напряжений в еще большей степени 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 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'св <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 сдорости деформирования при сварке Т'св и Т" повышаются;

б) сваривается металл в неупрочненном состоянии, но претер­певающий при нагреве (выше Тпр) структурные или фазовые пре­вращения; сварка давлением при Т'сд < Т обычно сопровож­дается наклепом и упрочнением зоны соединения (рис. 51, Б, /); сварка при Т"в> 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 < Т, где Т — температура начала заметного разупрочнения, сопровождается наклепом и не­которым дополнительным упрочнением (рис. 51. В, /); сварка при Т"сд^> Траз приводит к местному разупрочнению, которое в за­висимости от рода свариваемого металла может идти одновременно с упрочнением наиболее нагретой зоны соединения (где Тсв > 90

> Т„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 1раЭ 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 єга1п при Т = 18 -;- 380° С для алюминия А1, 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 гетте­рамц по кислороду.

Алюминий окисляется относительно медленно. Однако при 450° С за 30"мин при'Р (02) = 76 мм pm. cm. на нем образуется пленка толщиной около 170А (привес 3-Ю-® г/см2). Характерно, что в опытах [1301 при сварке предварительно прокаленных на воздухе (при Т — 450° С) образцов алюминия значение emln оказа­лось практически таким же, как и при сварке капсулированных об­разцов (при Т = 18° С в обоих случаях 62%; при Т = 100° С 60 и 62%; при Т = 380° С — 48 и 47%). Нагрев образцов, очищенных стальной щеткой, непосредственно в сварочном приспособлении, после их сдавливания (т. е. в условиях затрудненного доступа воз­духа к контактирующим поверхностям), позволил существенно сни­зить ет1п (например, при Т = 200° С с 57 до 46%).

Температурная зависимость emln имеет участки медленного сни­жения єтІп (при Т < ТреКр) и быстрого уменьшения emln (при ТреКр). Значительное облегчение условий сварки при нагреве выше температуры рекристаллизации установил также Д. К. Паркс [2081 (см. рис. 33).

При холодной сварке степень деформации еп1Ш (см. § 3, гл. Ill) в зависимости от свойств свариваемого металла опреде­ляется либо условиями разрушения окисных пленок (на металлах с высокой пластичностью, например алюминии и меди), либо усло­виями сохранения узлов схватывания после снятия сварочного да­вления (например, при сварке железа). Сначала рассмотрим влияние нагрева до Т < TptKp на условия сварки металлов. Малое коли­чество экспериментальных данных позволяет лишь высказать не­которые предположения о роли низкотемпературного нагрева (Т < Трекр). Таких предположений может быть три;

1. Изменение механических свойств свариваемого металла при нагреве приводит к благоприятному изменению условий его расте­кания в плоскости соединения; при повышении температуры сте­пень растекания, необходимая для разрушения окислов, дости­гается при меньшем em)n (прямого подтверждения этой гипотезы нет, наоборот, опыты при комнатной температуре показали, что условия растекания мягкого металла менее благоприятны, чем наклепанного [132].

2. Даже при сварке высокопластичных металлов с чистой по­верхностью в глубоком вакууме для ее выравнивания и образова­ния активных центров требуется некоторая деформация (в опытах [211 порядка 10%); эта деформация должна уменьшаться с повы­шением температуры вследствие возрастающей роли термической активации; вероятно, после разрушения и удаления из зоны стыка окисной пленки соединяемые поверхности должны быть еще не­много продеформированы совместно для образования на них актив­ных центров; необходимая степень такой деформации понизится с ростом температуры, что может немного уменьшить emln, однако этим трудно обяснить снижение ега1пгболее чем на 10% при повы­шении температуры сварки алюминия на воздухе с 18 до 2Q0° С, 92

3. При нагреве благоприятно изменяется отношение твердостей окисла и металла (металл становится мягче, а твердость окислов почти не снижается), вследствие чего облегчается разрушение окисных пленок и уменьшается необходимая для сварки степень пластической деформации, это объяснение, по-видимому, наиболее вероятное.

Характерными представителями металлов, условия холодной сварки которых определяются собственными их свойствами, явля­ются железо и перлитная сталь.

Дж. Хем показал на низкоуглеродистой стали (образцы с коль­цевым надрезом разрывали в вакууме 5- Ю~10мм pm. cm., затем че­рез интервал времени t сдавливали их концы при напряжении асж — саТ и вновь разрывали), что повышение температуры заметно повышает прочность образующегося при сжатии соединения (растет

р'

отношение -рРа3 , где Р'раз и Р прочность соединения и исход­ного образца). С повышением температуры (табл. 21) не только рас-

р'

тет - Раз (при Тсв — 500° С, близкое к единице), но и увеличи-

“ раз

вается произведение pt, при котором удается получить относи­тельно прочное соединение.

Таблица 21

Показатели прочности соединения после разрыва и повторного сдавливания образцов в вакууме [188]

Температура сварки в °С

__ °СЖ

Oj»

pt

в мм pm. cm. сек

Р' /Р

раз> раз

25

0,5

0,110-’

0,15

150

0,94—1

1,7-10-’

0,35

300

0,87—1

10-10-’

0,33

500

0,9

40-10-’

0,9—0,95

Увеличение предельного значения pt с ростом температуры можно объяснить уменьшением опасности образования на стали окисных пленок, так как адсорбирующийся на поверхности све­жего излома кислород будет взаимодействовать с углеродом, ско­рость диффузии которого в стали быстро растет с нагревом. Увели­чение относительной прочности соединения (с 0,15 до 0,95) с повы­шением температуры, по-видимому связано с уменьшением склон­ности стали к хрупкому разрушению и с понижением уровня на­пряжений, остающихся после снятия сварочного давления.

Нагрев выше температуры 7реКр резко уменьшает effln для ме­таллов, поверхность которых защищена от окисления в процессе нагрева. Особенно заметно влияние нагрева выше ТреКр при сварке капсулированных образцов меди (см. рис. 28). При нагреве до '400° С emln снижается с 72% (при комнатной температуре) до 25%. Снижение emm в этом случае можно связать с первичной рекристаллизацией, интенсивно протекающей в зоне пластически деформируемого соединения и сопровождаемой движением границ зерен и, по-видимому, коалесценцией тонких окисных пленок. Для ряда металлов возможны и процессы восстановления или раство­рения окисных пленок.

Хотя растворимость кислорода в меди растет с повышением температуры и в результате этого при нагреве медь может раство­рить некоторое дополнительное количество кислорода из окисной пленки и имеющихся в самом металле окисных включений, процесс такого растворения, связанный с диффузией кислорода, идет при низкой температуре (100—400° С) очень медленно (энергия актива­ции диффузии кислорода в меди достигает 46 000 кал! моль). По-ви­димому, при сварке давлением меди с нагревом ненамного выше Трекр основным фактором, облегчающим сварку, является сам процесс рекристаллизации, так как в глубоком вакууме (10-9 — 10*10) мм pm. cm., когда пленки окислов отсутствуют полностью, медь уже при 200° С способна быстро давать соединение и без за­метной пластической деформации [179]. В опытах [130] для по­лучения прочного соединения при температуре 200° С требовалась степень деформации emln = 48%.

В конечном счете условия сварки давлением с нагревом без оплавления высокопластичных металлов определяются результи­рующим действием процессов образования и разрушения окисных пленок. При сварке металлов с чистой поверхностью в глубоком ва­кууме (пленок нет, и они не появляются при нагреве) или при сварке металлов в менее глубоком вакууме, но с легко восстанавли­вающимися окислами, повышение температуры, в особенности выше ТреКр, быстро понижает необходимую степень деформации. При сварке металлов с трудно восстановимыми окислами, особенно в условиях, способствующих росту пленок при нагреве, при неко­торой температуре достигается минимальная величина єт1п, а даль­нейшее повышение температуры приводит не к снижению, а нао­борот, к росту необходимой степени деформации. Например, при сварке на. воздухе алюминия повышение температуры до 300° С снижает emln до 44%, а дальнейший нагрев до 400° С повышает a min ДО 46%.

При сварке металлов, склонных к хрупкому разрушению, на­грев выше Трекр дополнительно облегчает условия сварки в связи с устранением опасности такого разрушения и резким понижением уровня остаточных напряжений. Кроме того, при Трекр про­цесс сварки должен облегчаться благодаря возрастающей роли термической активации.

Комментарии закрыты.