Юный техник 1959-10, страница 34

Вспомним, иан обычно происходит сварка. Высокий нагрев доводит материал до тестообразного, а то и расплавленного состояния. Молекулы взаимно проникают из одной детали в другую, начинают действовать силы молекулярного сцепления — образуется надежное соединение.

Взаимное проникновение частиц одного материала в другой называется диффузиеи. Обычно она протекает медленно, но нагречом его можно значительно ускорить.

Однако проникновению молекул из одной металлической детали в другую мешает окис-ная пленка. В обычных условиях такая пленка всегда имеет место на металле.

Значит, решил Казаков, резец при точении врезается в металл заготовки на такую глубину и так плотно к нему прилегает, что место их соприко сновения становится недоступным для воздуха — окисная пленка не образуется. Частицы стружки накрепко «склеиваются» с передней гранью резца в единое «тело».

То, что это сварка, подтверждает кристаллическое строение нароста.

А большое повышение твердости — результат измельчения структуры. Чем меньше кристаллы, тем тверже металл.

Так «загадочное» явление при резании послужило поводом для возникновения нового способа сварки и вслед за научным предположением о том, что сварка в вакууме пойдет успешно. Московским технологическим институтом мясной и молочной промышленности в содружестве с комбинатом твердых сплавов была создана новая установка, на которой стали сваривать не только металлы и сплавы, но и металлоке-рамические. керамические и по лимерные материалы (см. цветную вкладку I).

Основной узел этого агрегата — вакуумная камера. В ней особое устройство — индуктор. который быстро нагревает детали до температуры значительно меньшей той, при которой плавится металл. Он сная пленка испаряется в вакууме или оаствоояется во сварки. Молекулы тесно сжатых деталей начинают с большой скоростью взаимно диффунди

32

ровать. Происходит как бы взаимное растворение металлов. Вот почему место сварки двух валиков невозможно обнаружить. На микрошлифе (смотри цветную вкладку I) видно, нак в результате диффузии исчезает граница раздела соединяемых деталей.

Новый способ сварки прямо с момента рождения начал пробивать себе дорогу на производство, где его замечательные возможности сразу же нашли применение. Для начала им начали сваривать металлокера-мическую пластинку резца с державкой. И срок службы та^их резцов значительна увеличился — ими сталз возможно работать целую смену б»з заточки. А ведь почти 50резцов выходит из строя именно из-за трещин и сколов, образовавшихся при заточке.

Сварка чугуна со гтял^ю. стали с нихромом, алюминия с медью, никелем и железом, соединение металлокерамиче-ских сплавов с металлами — все это стало возможно только благодаря новому способу. К тому же диффузионная сварку оказалась значительно дешевле и производительнее многих существующих способов сварни, так как отпала необходимость в применении припоев, электродов, флюсов.

Только за счет замены пайки сваркой можно сэкономить десятки тысяч тонн меди, латуни и серебра.

Соединение в вакууме позволяет значительно улучшить качество сварного соединения по сравнению со сваркой в среде защитных газов (водород, гелий, аргон и другие); металл в зоне сварки имеет высокую плотность, его удельный вес выше, чем вне зоны сварни.

Диффузионная сварка в вакууме позволила прочно соединять металлы и сплавы, которые невозможно или нерационально сваривать плавлением, например чугун.

Она дала возможность легко и надежно соединять металлы-прогрессьг титан, ниобий, цирконий и другие, сварить которые существовавшими способами было почти невозможно.

И главное — везде, где используют этот перспективный способ сварки, прочность сварных соединений выше прочности свариваемых материалов. А это лучшая характеристика.