Mehānisko ieliktņu karstā metināšana tēraudā
Karstā mehānisko ieliktņu metināšanas metināšana ir sava veida cietas fāzes metināšanas metode, kas ir kopīgas gravitācijas darbības rezultāts starp lielu skaitu atomu uz divu metāla korpusa virsmas. Augstas temperatūras sildīšana padara asmeņu tēraudu, un naža korpusam ar zemu oglekļa saturu ir laba plastika, tāpēc abiem metāla ķermeņiem ir viegli tuvoties ārējo spēku darbībai, kontakta virszemes metāla atomi ir tuvu mijiedarbības potenciālam starp atomiem, var apmainīt elektronus viens ar otru, radīt pievilcīgu attālumu; Virsma pirms saistīšanās ir atsevišķā stāvoklī, un elektroniskā struktūra uz virsmas ir lokalizēta, un elektroniskā struktūra pēc saistīšanas ir lokalizēta, lai apmainītos savā starpā. Tāpēc enerģijai, kas tiek izmantotas, lai sasniegtu saistīšanos, vajadzētu būt divām daļām, viena ir interatomiskā saistīšanās enerģija, lai virsmas atomi tuvinātu gravitācijas darbību, bet otrs ir aktivizācijas enerģija, lai atjaunotu virsmas valences elektronus delokalizācijai. Oksīda slānis uz metāla virsmas ievērojami kavē cietās fāzes savienojumu, tāpēc oksīda slāņa noņemšana uz metāla savienojuma virsmas un svaigas tīras virsmas aizsardzība ir cietās savienošanas atslēga. Metināšanas plūsmā Borax spēlē pretkoksidācijas aizsardzības lomu, savukārt nātrija fluorīds galvenokārt aktivizē virsmas stāvokļa atomus, samazinot reakciju. Neoksidācijas procesā bez lodēšanas plastiskā deformācija palielina virziena deformācijas daudzumu kontakta virsmas izspiešanā, sadala atlikušo oksīda plēvi, kas veicina tīra kontakta virsmas nodrošināšanu, un berze starp saskarnēm arī nodrošina virsmas atomu termiskās aktivizācijas enerģiju.
Lielākā daļa atomu abās kontakta virsmas pusēs ir izvietoti dažādos kristāliskos virzienos, tāpēc, veidojoties gravitācijas spēkam, līdzsvara attālumu starp atomiem nevar sasniegt. Teorētiskais aprēķins rāda, ka šajā gadījumā metāla atomiem ir grūti izkliedēt viens otru ritošā procesā, un galvenie ir tādi intersticiāli atomi kā oglekļa atomi, kas šajā procesā ir spējīgi termiska difūzija [10]. Var teikt, ka, lai arī liels skaits atomu difūzijas veicina saistīšanas stiprības uzlabošanu, tas nav nepieciešams nosacījums cietās sasaistes agrīnajai fāzei. Tomēr rūdīšanas procesa laikā pēc karstās ritināšanas metināšanas pārkristalizācija var radīt lielu skaitu saskarnes atomu vienā un tajā pašā graudā, kā arī nodrošināt veidu, kā atomu savstarpējai difūzijai, un liels skaits atomu ir spēcīgākais pēc pielāgošanās līdzsvara atstatuma starpatomiskajam saistošajam spēkam.
Lāpstinīta homogenizācijas un plastiskās deformācijas spējas lāpstiņas tērauda un griezēja korpusā nosaka karstā velmēšanas sildīšanas temperatūra. Neapšaubāmi, sildīšanas temperatūras paaugstināšana un presēšanas un velmēšanas deformācijas palielināšana ir labvēlīga locītavas virsmas cietās fāzes metināšanai. Tomēr pārāk augsta temperatūra un pārāk liela reducēšana izraisīs ne tikai mikrostruktūras bojājumus (īpaši augstā leģētā tērauda ieliktņa tērauda mašīnas asmenī), bet arī pārmērīgi palielina enerģijas patēriņu un ritošo dzirnavu jaudas zaudēšanu. Kad karstā velmēšanas metināšana tiek uzkarsēta tikai vienu reizi, enerģija, ko patērē pārāk augstā apkures temperatūrā un pārāk lielā velmēšanas deformācija, nebūs proporcionāla metināšanas stiprības uzlabošanai. Tāpēc stingra augšējās temperatūras robežas kontrole un saprātīga katra ruļļa samazināšanas izvēle ir ne tikai prasības, lai iegūtu izcilu mikrostruktūru, bet arī vajadzības samazināt enerģijas patēriņu un slīdošo jaudu. Turklāt dzelzs pulveri lodmetālā galvenokārt izmanto, lai piepildītu kontakta virsmas ieliektu, un tā kušanas temperatūra ir augstāka par Q235 tēraudu, daudz augstāku par malas tēraudu, ja biezums ir pārāk liels, nospiežot dzelzs pulveri, ir jātērē arī vairāk presējoša darba. Faktiskā ražošana parāda, ka pārmērīga plūsma palielina izdedžu iekļaušanu un porainību, un metināšanas bīdes stiprums var sasniegt tikai 150 ~ 200 MPa.
