КЛАССИФИКАЦИЯ И ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТР ПРОЦЕССОВ СВАРКИ ДАВЛЕНИЕМ МЕТАЛЛОВ
Реальные металлические тела существенно отличаются от рассмотренных идеализированных кристаллов. Они имеют значительные неровности и поверхностные загрязнения. Для того чтобы их сварить в твердом состоянии с образованием соединения высокой прочности, как правило, необходимо до или в процессе создания физического контакта и активных центров удалить из зоны сварки окисные пленки. Требуемая степень очистки зависит от условий сварки и, в первую очередь, от температуры.
При сварке давлением эти задачи в зависимости от особенностей технологического процесса решаются по-разному. Пластическое деформирование в зоне соединения, присущее всем способам сварки давлением, производится без нагрева или с нагревом. Процесс может идти на воздухе или в контролируемой среде. 24
Иногда он сопровождается взаимным перемещением t вариваемых деталей (их трением).
В ходе сварки на соединяемых поверхностях и в прилегающих слоях металла могут протекать различные процессы (пластическая деформация, объемная и поверхностная диффузия и самодиф - фузия, упрочнение и разупрочнение, рекристаллизация и перекристаллизация, выделение и растворение новых фаз, образование и разрушение окисных пленок и др.). Их роль в образовании соединения, а также воздействие на его свойства определяются характером технологического процесса и не всегда ясны. В общем случае все процессы, идущие в металле при сварке, можно разделить на основные и сопутствующие. К основным относятся процессы, непосредственно ответственные за формирование сварного соединения. Например, при холодной сварке основной процесс — пластическое деформирование; все же остальные (наклеп, образование текстуры) — сопутствующие.
Любые технологические процессы сварки давлением управляются всеми или частью следующих пяти основных параметров: давление (деформация), температура, время, среда (состав газовой фазы), скорость взаимного перемещения (трение). Иногда отдельные параметры взаимосвязаны настолько тесно, что не могут самостоятельно регулироваться и контролироваться. Например,
Таблица 4 Классификация основных технологических процессов сварки давлением металла
|
при сварке взрывом в результате быстрой пластической деформации металл в зоне сварки нагревается, что помогает осуществлению сварки; однако температура в зоне соединения не задается и не контролируется.
В табл. 4 приведена классификация основных способов сварки давлением металла по пяти технологическим параметрам, принятая в дальнейшем при анализе этих способов сварки. Конечно, все процессы протекают во времени. Однако в некоторых из них время мало сказывается на результатах (например, при холодной сварке), в других оно влияет лишь на условия подготовки металла к сварке (обеспечивая, например, выравнивание температуры по сечению). В этих случаях время рассматривается как неглавный параметр.