- •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.
§ 1.7. Требования к источникам энергии для сварки.
Для выполнения качественного процесса соединения материалов источник энергии должен отвечать требованиям технологической и конструктивной целесообразности применения, экономичности преобразования энергии, ограничения разных побочных эффектов при сварке и другим подобным требованиям.
Источники энергии термических процессов сварки (луч, дуга, пламя и др.) должны обеспечивать концентрацию тепловой энергии и температуру в зоне сварки, достаточные для плавления материала и провара его на требуемую глубину, но без интенсивного его испарения.
Источники энергии термопрессовых и прессовых процессов сварки (контактная, ТП, холодная и др.) должны обеспечивать концентрацию тепловой и механической энергии в зоне сварки, а также давление, достаточное для создания физического контакта, активации и химического взаимодействия атомов соединяемых поверхностей.
Кроме того, во всех случаях необходимо осуществлять физическую или физико-химическую защиту зоны сварки от окружающего воздуха и другие технологические условия, соответствующие каждому методу сварки.
2. Физико-химические процессы в дуговом разряде.
§ 2.1. Проводимость твердых тел, жидкостей.
Электрическим током принято называть упорядоченное движение электрических зарядов.
В зависимости от состояния и состава вещества его электрическая проводимость может быть:
электронной – в металлах;
ионной – в жидкостях (электролитах;)
электронно-ионной – в газах;
электронно-дырочной – в полупроводниках.
Твердые тела обычно имеют кристаллическое строение, характеризующееся так называемым дальним порядком в расположении частиц, а для данной массы вещества – наименьшей внутренней энергией. Внутренняя энергия системы есть сумма всей кинетической и потенциальной энергии частиц.
Жидкости и аморфные тела обладают лишь ближним порядком, а газы имеют беспорядочное расположение частиц при максимальной внутренней энергии системы.
Состояние вещества
зависит от температуры
и величины сил межмолекулярного
взаимодействия. Энергия теплового
движения, или так называемая энергетическая
температура частиц, равна
.
=1,38·10-23
Дж/град – постоянная Больцмана
При высоких температурах величина превосходит энергию взаимодействия молекул, и вещество может быть только газом. Напротив, в кристалле частицы связаны сильно, и энергия взаимодействия много больше .
