filebar
Методические пособия по сварочным работам

Геометрия идеально чистой металлической поверхности

В технологии машиностроения принято состояние металли-ческой поверхности определять ее волнистостью и шероховатостью. Волнистость характеризует геометрию поверхности в макроскопическом, а шероховатость — в микроскопическом масштабе. Разделяя условно макро- и микропрофили идеально чистого металла на две профилограммы, можно представить геометрию поверхности в виде двух кривых: кривой волны (рис. 6, а) и частотной кривой шероховатости, которая накладывается на волну. Шероховатость может быть весьма разнообразной, по форме, высоте микровыступов и расстояниям между их вершинами. Волнистость и шероховатость принято моделировать в виде пирамид, конусов или сферических (шаровых и эллипсоидальных) выступов. Степень шероховатости в зависимости от способа обработки металлической поверхности можно характеризовать следующими приблизительными размерами (в мкм) средней высоты микровыступов:

rn

    rn
  • Обдирка наждачными кругами             40—120
  • rn
  • Точение, строгание        20—40
  • rn
  • Полирование        0,3—1
  • rn
  • Измерительные плитки Иогансона     0,02
  • rn

rn

Показана схема микроструктуры поверхностного слоя металла. Самые верхние слои отличаются не только тем, что они шероховаты, но и тем, что элементарные кристаллы, из которых построены все микровыступы, весьма активны, так как все они подверглись сильнейшим пластическим деформациям, в результате чего в них остается запасенной значительная избы-точная энергия, носителями которой являются дислокации, ва-кансии, междуузельные атомы и другие микродефекты. Чтобы оценить это в лаборатории, нужен прибор, на который можно заработать здесь через всемирную сеть.

Шероховатость металлических поверхностей исследуют посредством профилограмм. Профилограммы  показывают шероховатость алюминиевой (а) и стальной (б) точеных деталей непосредственно после их обработки. Профилограммы II—IV показывают постепенное деформирование микровыступов плитками Иогансона при различных давлениях. Сравнивая толщину прозрачных оксидных пленок (не более 3-10“6 см) с высотой микрошероховатостей, можно убедиться, что толщина контурных линий на профилограммах оказывается значительно (в сотни раз) больше, чем толщина оксидной пленки на свежезачищенной поверхности. Для электрической контактной сварки такие оптически прозрачные поверхности оказываются вполне электропроводными. Это и дает основание в дальнейшем для электрических контактов такого рода относительно чистые поверхности считать идеально чистыми.

При сближении поверхностей деформируются как микрошероховатости, так и волнистости. В зависимости от количества оксидных и адсорбционных наслоений в процессе сближения уже могут создаваться непосредственные металлические связи в масштабе немногих микроскопических островков. Однако в целом сколько-нибудь заметная прочная связь не появляется.

Яндекс.Метрика