Тема 1 Фізико-хімічні основи зварювання, джерела енергії та класифікація процесів.

Фізико-хімічні основи зварювання. Види зв’язків між частками твердих тіл та дифузійні процеси. Поверхневі явища: енергія активації, адсорбція. Змочування поверхні рідким металом, адгезія. Умови та стадійність процесу утворення монолітного з’єднання у твердому стані. Утворення з’єднання у рідкому стані. Фізична зварність матеріалів. Джерела енергії. Класифікація джерел енергії. Схема енергетичного балансу процесу зварювання. Ефективність процесу зварювання. Ефективній, термічний та термодинамічний коефіцієнти корисної дії джерела нагріву. Загальна характеристика таких джерел нагріву, як газове полумя, електрична дуга, плазмовий струмень, електронный промінь, лазерний промінь. Класифікація процесів зварювання. Ознаки класифікації процесів зварювання. Класифікація процесів зварювання за фізичними ознаками. Класифікація процесів зварювання за технічними та технологічними ознаками.

Методичні вказівки

Вивчення цієї теми необхідно почати з опрацювання загальної теорії зв’язків між частками та кристалічної будови твердих тіл, надав особливу увагу моделі міжмолекулярного (за рахунок сил Ван-дер-Ваальса) та металевого зв’язку. Ознайомитися с поняттями поверхневої енергії та поверхневого натягу, такими явищами, як адсорбція, адгезія, дифузія. Вивчати умови та стадійність процесу утворення монолітного з’єднання у твердому та рідкому стані. Сформулювати поняття фізичної зварності.

При вивченні джерел енергії бажано їх розділити на механічні (деформування та високошвидкісне зсування поверхонь, тертя) та термічні (газове полум’я, електрична дуга, лазерний та електронний промінь). Знати схему енергетичного балансу процесу зварювання та формули розрахунку ефективного, термічного та термодинамічного коефіцієнтів корисної дії джерела нагріву. Вивчати характеристики таких джерел нагрівання, як газове полум’я, електрична дуга, плазмовий струмінь, електронний промінь, лазерний промінь. Необхідно знати таки порівняльні параметри термічного джерела енергії, як температура джерела, щільність теплового струму, мінімальна площа підводу тепла, коефіцієнти корисної дії джерел нагрівання.

Вивчати ознаки класифікації процесів зварювання, згідно до діючих нормативних документів. Ознайомитись з класифікацій методів зварювання за фізичними ознаками: способом активації поверхневих часток (наявністю тиску), видом енергії, що використовується при зварюванні, видом нагрівання або механічної дії, станом металу при зварюванні. Знати класифікацію за технічними та технологічними ознаками на прикладі дугового зварювання.

Література [1, c.8-31, 91-138; 2, ч.1, с. 8-25; 3, с. 4-14; 4, c. 8-21; 5, с. 7-26; 6, с. 18-32]