СВАРКА МЕТАЛЛОВ В ТВЕРДОЙ ФАЗЕ БЕЗ НАГРЕВА


Условия сварки металлов и сплавов в твердой фазе без нагрева
С учетом рассмотренных гипотез образования соединения при холодной сварке и накопленных к настоящему времени экспериментальных данных можно хотя бы в общем виде сформулировать основные условия, необходимые для образования холодносварного соединения, и на их основе установить основные технологические параметры процесса.
В основе холодной сварки лежит пластическая деформация соединяемых металлов. В реальных условиях при холодной сварке осуществляется значительная объемная деформация металла для того, чтобы удалить пленки (в первую очередь, окисные) и получить контакт ювенильных поверхностей. Не исключено, что при этом деформируется много «лишнего» металла, активно не участвующего в образовании неразъемного соединения. Однако из-за несовершенства существующих схем холодной сварки еще не удалось получить прочного соединения за счет деформации только тех слоев металла, которые непосредственно примыкают к зоне сварного шва.
При существующих схемах холодной сварки надежное соединение может быть получено лишь при соблюдении ряда условий. Наиболее важными из них являются следующие:
1) одновременная пластическая деформация соединяемых металлов;
2) значительное растекание металла в плоскости соединения.
Растекание металла вызывает разрушение окисной пленки и вытеснение ее обломков из зоны соединения, а также создает условия для интенсивного движения дислокаций с образованием активных центров на соединяемых поверхностях. Чем больше степень растекания, тем больше вероятность разрушения окисных пленок, их удаления из зоны контакта и сближения участков ювенильных (свободных от окислов) поверхностей.
3) симметричное растекание металла в процессе деформации относительно центра зоны соединения для наиболее полного удаления окисных пленок из зоны контакта;
4) всестороннее сжатие на заключительной стадии образования сварного соединения, для чего необходимо значительное давление в зоне контакта.
5) до приложения давления и начала пластической деформации поверхности соединяемых металлов необходимо подготовить. Свойства подготовленных поверхностей должны быть такими, чтобы процесс деформации металла сопровождался образованием ювенильных поверхностей, вступающих во взаимный контакт с образованием между ними металлической связи.
Если деформируется лишь один из металлов, холодная сварка не произойдет. Роль пластической деформации сводится как минимум к увеличению фактической площади контакта соединяемых поверхностей. Величина деформации определяет качество соединения и оценивается также в условиях предварительного подогрева соединяемых деталей при различных (в том числе относительно высоких) скоростях приложения внешнего усилия и при пульсирующем давлении. Ниже рассмотрены особенности получения сварного соединения в указанных условиях.


Подразделы этой страницы: