» » Факторы, определяющие прочность соединения слоев металлической композиции
21.12.2014

На прочность соединения слоев композиционного материала влияют следующие факторы:
- свойства самих металлов:
- состояние контактных поверхностей;
- прочностные свойства;
- пластические свойства;
- химический состав;
- параметры процесса;
- усилие деформирования;
- температура;
- скорость деформации;
- состав газовой среды.
Любой вид механической обработки приводит к искажению кристаллической решетки поверхностного слоя, увеличению числа вакансий и плотности дислокаций в нем:
ОМД → наклеп → текстура деформации → неравномерность деформации → неоднородность свойств → возникновение остаточных напряжений.

Все это оказывает влияние на процесс схватывания металла.
1.2. Химический состав
Примеси и легирующие элементы, содержащиеся в соединяемых металлах и сплавах, затрудняют их схватывание. С повышением их содержания увеличивается степень деформации, необходимой для прочного соединения.
1.3. Механические свойства
С повышением пластичности металлов и снижением сопротивления деформации их склонность к образованию прочного соединения повышается. При получении слоистой композиции в условиях повышенных температур необходимо учитывать изменение пластических характеристик соединяемых металлов в результате нагрева.
2. Параметры процесса

2.1. Степень деформации
Прочность соединения металлической композиции повышается с ростом степени обжатия (интенсификация деформации контактных поверхностей, разрушение оксидных пленок, уменьшение неравномерности деформации слоев).
2.2. Температура
Влияние температуры носит сложный характер. Оно определяется результирующим действием многих зависящих от нее явлений. Пластичность большинства металлов понижается в зоне хрупкости из-за выпадения из твердого раствора дисперсных выделений. С повышением температуры интенсифицируются процессы окисления контактных поверхностей. Возникающие оксидные пленки затрудняют образование соединения. Нагрев способствует протеканию диффузионных процессов, улучшая условия схватывания.
2.3. Газовая среда
В большинстве случаев слоистые металлы получают без защитной атмосферы. При этом контактные поверхности тщательно очищают непосредственно перед сваркой, чтобы свести к минимуму время их нахождения на воздухе.
В ряде случаев (горячая прокатка, прессование), когда металлы обладают высокой газопоглощающей способностью (тугоплавкие и редкие металлы и сплавы: литий, цезий, индий, таллий, ванадий, ниобий, тантал, молибден, вольфрам, радий, уран и др.), для предохранения контактных поверхностей металла от взаимодействия с активными газами воздуха при высокотемпературной обработке применяют следующие методы:
- нагрев и последующую пластическую деформацию в инертной или восстановительной среде;
- заключение исходных заготовок в металлические оболочки;
- нагрев и деформацию в вакууме.