ВЫНУЖДЕННАЯ ДЕФОРМАЦИЯ ПРИ КОНТАКТНОЙ СВАРКЕ
При сварке давлением, как и при сварке плавлением, применяют следующие способы сближения и контактирования атомов на поверхности деталей: термические, механические, гравитационные и электромагнитные. Все способы сварки отличаются друг от друга только способом активации и сближения атомов. Например, при сварке плавлением активация и сближение достигаются термическим способом с расплавлением большого объема металла, что сопровождается его порчей. При сварке давлением сближение и активация обеспечиваются за счет механической энергии, при этом в процесс соединения вовлекается также большой объем металла, что сопровождается большой остаточной деформацией, которая является вынужденной. Величина вынужденной деформации %, определяется в основном четырьмя факторами, что видно из следующего выражения:
где sK — показатель полного сближения поверхностей; Ку — деформационное упрочнение в контакте; Лн — показатель локальности нагрева; С — показатель напряженного состояния в контакте.
В зависимости от условий контактирования, т. е. от показателей вынужденного деформирования, є„ может принимать любые значения в пределах от 1 до 90 %. Формула вынужденного деформирования показывает, что уменьшить осадку деталей, ее вынужденную деформацию при сварке давлением можно, по крайней мере, тремя основными приемами.
Первый из них — уменьшение деформационного упрочнения шероховатого слоя в контакте замедлением сжатия деталей при высоких температурах (Ку -> I). Сюда относятся такие способы, как контактная сварка по способу Игнатьева, газопрессовая и диффузионная сварка. В этих случаях ев = 5... 15 %.
Второй прием — это резкое увеличение напряженного состояния в шероховатом слое контакта за счет чисто контактного сжатия (С > 10); это сварка взрывом и импульсом магнитной энергии. В данном случае вынужденная деформация не превышает 1 %.
Третий прием — создание чисто контактного локального нагрева при одновременном сохранении условий, при которых не происходит деформационного упрочнения в контакте. Это достигается контактированием деталей с критической скоростью, при которой благодаря диффузионным процессам разупрочнение в шероховатом слое материала контакта преобладает перед его деформационным упрочнением. Такие условия обеспечиваются при
контактных способах сварки (е„ < 15 %), в особенности при п; цизионных способах контактной сварки (ев -» 2... 5 %).