- •I. Источники энергии при сварке
- •1. Физические основы и классификация процессов сварки.
- •§ 1.1. Виды элементарных связей в твердых телах.
- •§ 1.2. Физико-химические особенности получения сварных, паяных и клееных соединений.
- •§ 1.3. Классификация процессов сварки.
- •§ 1.4. Типы источников тепла, применяемых при сварке.
- •§ 1.5. Баланс энергии процесса сварки.
- •§ 1.6. Оценка энергетической эффективности процесса сварки.
- •2. Физико-химические процессы в дуговом разряде.
- •§ 2.1. Проводимость твердых тел, жидкостей.
- •§ 1.7. Требования к источникам энергии для сварки.
§ 1.3. Классификация процессов сварки.
Таблица 1- Классификация методов сварки металлов по физическим признакам
Сварка без давления (плавлением) |
Сварка с применением давления |
|
Термические процессы |
Термомеханические процессы |
Прессово-механические процессы |
- Газовая - Термитная - Дуговая - Электрошлаковая - Индукционная - ЭЛС - Фотонно-лучевая (лазерная) - Плазменно-лучевая (микроплазменная) |
- Контактная - Газопрессовая - Индукционная с давлением - Дугопрессовая - Термитная с давлением - Термокомпрессионная - Диффузионная
|
- Холодная - Трением - Ультразвуковая - Взрывом - Вакуумным схватыванием (не применяется в промышленности)
|
§ 1.4. Типы источников тепла, применяемых при сварке.
Анализ физико-химических особенностей процесса образования сварных и паяных соединений показал, что для активации свариваемых поверхностных и обеспечения физического контакта между ними в свариваемое изделие необходимо вводить энергию. Т.е. для осуществления процесса сварки необходимы:
1. Источник энергии
2. Носитель энергии - инструмент, передающий энергию в зону сварки
3. Преобразователь подводимой к изделию энергии в тепловую.
Рис.6. Схема процесса получения сварного соединения: а) общая схема; б) дуговая сварка; в) точечная контактная электросварка
В зависимости от способа сварки, отдельные элементы этой схемы могут существенно изменяться или даже отсутствовать совсем. Например, инструментом для подвода энергии в зону сварки являются электроды, а преобразователем энергии в первом случае служит электрическая дуга, во втором- сам свариваемый металл.
При термической активации свариваемых поверхностей необходимое тепло получается за счет превращения в тепловую различных видов энергии: электрической, химической, механической, лучистой и др.
а)
б)
в)
г)
Рис.7. Схемы преобразования различных видов энергии в тепловую.
Электрические источники тепла.
В сварочной технике наибольшее распространение получили источники тепла, основанные на превращении электрической энергии в тепловую.
Наиболее важными из них являются:
1. Электрический дуговой разряд (электрическая дуга).
2. Плазменная струя.
3. Джоулево тепло, выделяющееся в твердых и жидких проводниках при протекании через них электрического тока.
4. Электронный луч.
Достоинства: чистота процесса, возможность точного регулирования нагрева деталей, возможность автоматизации и программирования процесса, экономичность.
В химических источниках тепла используется тепло, выделяемое в процессе экзотермической реакции:
- сжигание газов,
жидких или твердых горючих веществ в
атмосфере кислорода:
- сжигание
обрабатываемого металла в кислороде
(при резке):
- взаимодействие
порошков химически активных металлов
с окислами менее активных (термитные
реакции):
