ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СВАРКИ

[1], с. 8... 30, 360... 370; [2], с. 8... 30

 

При изучении этого раздела следует прежде всего рас­смотреть строение и свойства металлов, природу межатом­ных связей и условия их установления. Необходимо уяснить, что основными факторами в процессе образования сварного соединения являются пластическое деформирование и на­грев. Надо хорошо усвоить условия формирования сварных соединений в твердой фазе, без плавления, когда существен­ную роль играют давление и пластическая деформация по­верхностных слоев металлов. Надо обратить внимание на значение поверхностных пленок, которые препятствуют обра­зованию сварного соединения, и на необходимость их удале­ния. Следует внимательно рассмотреть основные стадии образования сварного соединения в жидкой фазе, взаимодей­ствие с окружающей средой.

При изучении классификации способов сварки надо обра­тить внимание на то обстоятельство, что в ее основу могут быть положены различные признаки. Но наиболее приемле­мым является состояние металла в сварочной зоне в момент сварки и вид энергии, используемой непосредственно для формирования сварного соединения.

 

Вопросы для самопроверки

 

1. Какие существуют межатомные связи, какова их природа?

2.Укажите основные технологические параметры, определяющие возможность сварки металлов и их взаимосвязь.

3. Дайте определение понятия «сварка» металлов.

4. Какие существуют принципы классификации способов сварки ме­таллов?

5.Приведите примеры классификации способов сварки по виду за­трачиваемой энергии непосредственно в зоне сварки.

 

 

ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ СВАРКЕ

[1], с. 78 …119; [2], с. 31 …138

 

При изучении раздела надо обратить внимание на основ­ные источники энергии и требования, которым они должны удовлетворять при сварке.

Например, одним из распространенных источников энер­гии является газовое пламя. Надо изучить, какие при этом происходят процессы горения, как определяется термический КПД нагрева горючими газами, каковы сравнительные ха­рактеристики различных углеводородов применительно к их использованию для газоплазменного нагрева, каковы осо­бенности строения пламени.

При изучении сварочной дуги надо обратить внимание на условия, определяющие возможность устойчивого дугового разряда, основные закономерности ионизации газов и газо­вых смесей, эмиссии электронов, как распределяется падение напряжения в дуговом промежутке, типовые вольт-амперные статические характеристики. Надо хорошо знать зависи­мость температуры дуги от состава среды дугового проме­жутка, степени сжатия дуги, уметь определять полную и эф­фективную мощности в зависимости от параметров режима сварки.

Нагрев свариваемых металлов током получил широкое применение. Надо изучить особенности выделения энергии в зоне сварки при омическом сопротивлении, условий его из­менения от сварочных давлений и окисных пленок. Надо обратить внимание на условия протекания тока в среде расплавленного шлака.

Большое значение имеют источники для сварки, основан­ные на использовании механической энергии трения, ультразвука, удара, взрыва. Надо изучить особенности механизма энерговыделения, основные энергетические параметры ре­жимов сварки.

Нужно обратить внимание на лучевые источники энер­гии – поток электронов и фотонов, на использовании кото­рых основаны электронно-лучевой и лазерный способы сварки.

 

Вопросы для самопроверки

 

1. Какие основные источники энергии применяются для сварки?

2. Каким требованиям должны удовлетворять источники энергии, применяющиеся для сварки?

3. Что такое тепловая мощность, эффективная мощность источника теплоты?

4. Как происходит горение углеводородов, например, ацетилена? Каковы особенности строения и температуры пламени?

5. Какие условия определяют возможность устойчивого горения электрической дуги?

6. Каковы виды и основные закономерности ионизации газов?

7. Что такое эмиссия электронов и каковы условия ее возникно­вения?

8. Каковы особенности вольт-амперной статической характеристики дуги?

9. В чем различие тепловых характеристик сварочной дуги и плаз­менной струн?

10. Каков механизм энерговыделения при протекании тока через оми­ческое сопротивление зоны сварки?

11. Что представляет собой электрошлаковый источник тепла?

12. Каков механизм энерговыделения при сварке трением?

13. В чем заключаются особенности выделения энергии при ударе?

14. Что такое поток электронов? Что такое поток фотонов?

15. Каков механизм диффузионной сварки?

16. В чем заключаются особенности энерговыделения ультразвука?