Хорошоотполированные поверхностиметалла слипаются, если их хорошоприжать одну к другой. Такой опытпоказывают на школьных урокахфизики. А если их прижать сильно, дак тому же нагреть, хотя вовсе не дотемпературы плавления, то этогодится не только для демонстрацииопытов, но и для вполнепрактической сварки металлов.Такой процесс называется холоднойсваркой, и механизм его - в отличиеот горячей сварки, где металлплавится, - пока не вполне ясен.

На сей счетсуществует несколько теорий. Однаиз них объясняет этот механизммежатомными силами притяжения,другая - взаимной диффузией, третья- разрушением и последующимвосстановлением кристаллическойрешетки, но ни одна изперечисленных гипотез полностью неподтверждена практикой.

В Институтесварки имени Е. О. Патона (г. Киев)разработана новая теория холоднойсварки, названная автовакуумной.Было замечено, что в момент сваркиметалл ведет себя так, словнонаходится в глубоком вакууме и неимеет на поверхности тончайшейпленки оксидов и адсорбированныхгазов. На воздухе же всякий металлпосле любой очистки имеет такуюпленку, поскольку образуется онапочти мгновенно. Возниклопредположение, что в зоне сваркикаким-то образом сам по себеобразуется вакуум. Появилась ивесьма интересная гипотезамеханизма этого процесса,получившая впоследствииэкспериментальное подтверждение.Дело в том, что при 1000-1300 градусахЦельсия железо способно поглощатьвоздух, хотя и в небольшихколичествах. И если металлнагревать в малом объеме воздухабез дополнительного доступа, томожно получить вакуум.

Процесс сварки,согласно этой теории, выглядитпримерно так. При сжатии деталейобразуется более или менее четкоограниченная зона ихсоприкосновения, за пределамикоторой между поверхностями естьзазор. Но и внутри этой зонысоприкосновение тоже не идеальное:там есть немало хаотичнорасположенных и заполненныхвоздухом микрообъемов -микроскопических полостей,образованных неровностямиповерхностей.

При окисленииметалла во время его нагревания попериметру зоны появляется оксид,герметизирующий внутри нее однимплотным кольцом все микрообъемы. Вних-то и возникает вакуум, в котороммногие металлы приобретаютспособность к возгонке - переходу впарообразное состояние, минуяжидкое. За счет возгонки в этихмикрообъемах происходит активныйперенос металла с однойповерхности на другую собразованием новыхкристаллических структур. Анализпоказал, что структура металла вцентре сварного стыка в основномсовпадает со структурой в толщеметалла, а на периферии в немсодержится изрядное количествооксида.

А.НИКИТИН. Исследование природыобразования сварного соединенияпри сварке в твердой фазе.
"Сварочное производство" № 5,199