ГИПОТЕЗЫ ОБРАЗОВАНИЯ СОЕДИНЕНИЯ ПРИ ХОЛОДНОЙ СВАРКЕ


Все современные способы сварки металлов относятся, в основном, к сварке плавлением, при которой металл нагревается до температуры плавления без приложения внешнего усилия, и сварке давлением, при которой к металлу прикладывается усилие, вызывающее его пластическую деформацию, как правило, в твердой фазе.

Холодная сварка является одним из видов сварки давлением. Она осуществляется при значительной пластической деформации без внешнего нагрева соединяемых деталей. Температура, при которой происходит холодная сварка, может быть сколь угодно низкой, даже отрицательной.
Сварка давлением с нагревом включает в себя, в первую очередь, тепловые процессы, оказывающие большое влияние на формирование сварного соединения. Эти процессы наиболее исследованы в современной литературе. Пластическая деформация при сварке, развивающаяся под действием приложенного давления и нагрева, в литературе рассмотрена значительно меньше. Холодная сварка, при которой нагрев отсутствует и пластическая деформация происходит в «чистом» виде, казалась более доступной для изучения. По-видимому, по этой причине теоретическим вопросам образования соединения при холодной сварке в литературе было уделено больше внимания, чем любому другому способу сварки давлением.
Общие представления о процессе холодной сварки, по мнению большинства исследователей, связываются с особенностями строения металлических тел. Как известно, атомы металла состоят из положительно заряженных ионов, расположенных в определенном геометрически правильном порядке в узлах кристаллической решетки, относительно которых они совершают небольшие тепловые колебания, и электронов, частично локализующихся вблизи узлов, а частично коллективизированных в виде так называемого электронного облака, относительно свободно перемещающегося между этими ионами по всему объему металла. Наличие такого электронного облака определяет специфические свойства металла: электро- и теплопроводность, способность пластически деформироваться. Взаимодействие электронного облака с ионами в узлах решетки характеризует так называемую металлическую связь, присущую только металлам и отличающуюся высокой прочностью.
Если поверхности двух металлов сблизить до расстояний, соизмеримых с расстоянием между узлами решетки (так называемым «периодом» решетки), то может образоваться общее электронное облако, взаимодействующее с ионами в узлах решетки обеих металлических поверхностей, т. е. непрерывная кристаллическая структура. Непременным условием этого является очистка поверхностей соединяемых металлов и сближение их на расстояние действия сил металлической связи.
Сближение поверхностей на малые расстояния, где проявляется действие межатомных сил, могло бы произойти довольно легко для идеально гладких, чистых и параллельных поверхностей. Но таких поверхностей в природе не существует; реальная поверхность металла никогда не бывает гладкой и, кроме того, всегда покрыта пленками окислов, жиров и адсорбированных из воздуха газов и паров, которые препятствуют возникновению металлических связей.

Благодаря этим людям работает наш ресурс:


Подразделы этой страницы: