- •Билет №13
- •1. Дислокационная теория процесса холодной сварки
- •2. Сварочная дуга с плавящимся электродом.
- •3. Факторы влияющие на технологическую прочность при сварке
- •4. Рафинирование металла сварного шва
- •Билет №14
- •1. Ультразвуковая сварка
- •2. Расчетные схемы нагреваемого тела.
- •3.Способы повышения сопротивляемости сплавов холодным трещинам
- •4.Распределение температуры на поверхности полубескнечного тела от движущегося источника тепла.
- •Билет №15
- •1.Сварка трением
- •2. Законы теплопроводности.
- •3. Природа и механизм возникновения холодных трещин при сварке
- •4.Образование сварочной ванны и формирование шва при сварке плавлением.
- •Билет №16
- •1. Физические явления при прохождении тока через контакт. Контактная сварка.
- •2. Краевые условия дифференциального уравнения теплопроводности.
- •3. Основы металлургических процессов при сварке плавлением. Газовая фаза в зоне сварки
- •Константа равновесия процесса диссоциации при постоянном давлении р например для водорода н:
- •4. Химическая неоднородность сварного шва.
- •Билет №17
- •1. Термодинамические условия образования сварного
- •3. Основы металлургических процессов при сварке плавлением. Газовая фаза в зоне сварки
- •2. Дифференциальное уравнение теплопроводности.
- •4.Электрическая дуга.
- •Билет №18
- •4. Потоки в сварочных дугах.
- •1. Термодинамические условия образования сварного
- •2. Классификация сварочных источников тепла.
- •3. Основы металлургических процессов при сварке плавлением. Газовая фаза в зоне сварки
- •Влияние азота на свойства стали
- •Билет №19
- •1. Физическая и технологическая свариваемость
- •2. Распределение температуры на поверхности полубескнечного тела от движущегося источника тепла.
- •3. Основы металлургических процессов при сварке плавлением. Газовая фаза в зоне сварки
- •Влияние водорода на свойства стали
- •4.Силы в дуге при спэ.
- •Билет №20
- •1. Кинетика процесса сварки металлов и их сплавов в твердой фазе
- •2. Температурное поле от движущегося линейного источника тепла в бесконечной пластине.
- •3. Основы металлургических процессов при сварке плавлением. Газовая фаза в зоне сварки
- •Влияние окиси углерода на свойства стали
- •Карбидообразование
- •4. .Сварка в среде инертных газов
4.Силы в дуге при спэ.
Силы тяжести – способствует переносу металла в нижнем положении, и препятствуют в потолочном. Наиболее сильно проявляются при малых токах, когда электродинамические силы малы.
Силы поверхностного натяжения:
а) придают каплям сферическую форму;
б) удерживают капли на «потолке»;
в) всасывают капли в жидкую сварочную ванну.
Чем коэффициент поверхностного натяжения, тем мельче капли и вероятнее переход к мелкокапельному и струйному переносу металла.
Электродинамические силы (пинч-эффекта) сильно влияют на перенос металла, особенно при больших токах. В слаботочных дугах, где эти силы малы, преобладает крупнокапельный перенос, а в сильноточных – струйный. Пинч-эффект – сжатие жидкого или газообразного проводника с током силами – является причиной давления дуги и плазменных потоков от электродов и участков сжатия дуги.
Реактивные силы, вызываемые давлением паров, обычно противодействуют начальному обрыву капли.
Сила давления паров F=R∙I2, где
R≈(1-5)∙10-7 Н/А2 – для прямой полярности;
R<3·10-8 Н/А2 – для обратной полярности.
Струйный перенос на обратной полярности возникает при меньших токах.
Электростатические силы порождаются градиентом потенциала в переходных областях дуги, особенно у катода, где Е=104-106 В/мм. Поскольку в столбе дуги Ес<<Ek (в тысячи и более раз), то создается разность давлений и течение газа от катода (или анода) в столб дуги подобно «электрическому ветру» с острия.
Р= Ркат-Рст= , мм.рт.ст. и может составлять несколько мм.рт.ст.
Плазменные потоки также сильно влияют на перенос металла. Это особенно заметно, если катодное пятно и катодный поток не охватывают конец электрода, а мощный анодный поток охватывает катодный, затрудняет перенос металла, вызывая сдвиг капли в сторону или даже её подъём над уровнем торца электрода.
Билет №20
1. Кинетика процесса сварки металлов и их сплавов в твердой фазе
Кинетика сварки – изменение во времени прочности соединения, то есть изменение количества атомов, вступивших в химическое взаимодействие. Скорость образования химического соединения в основном зависит от скорости создания активных центров на сближаемых поверхностях.
Активный центр – группа поверхностных атомов, имеющих повышенную энергию по сравнению с соседними поверхностными атомами.
Методы активации (уже рассмотрели):
а) нагрев;
б) пластическая деформация;
в) облучение.
Основной механизм создания активных центров при любом методе активации – это дислокационный механизм. Именно возникновение дислокации на соединяемой поверхности ведет к возбуждению окружающих ее ионов, т. е. создание активного центра.
При сварке в твердой фазе наибольшее практическое значение имеет пластическая деформация.
Образование химических связей, начавшееся в активном центре как «цепная реакция», поддерживаемое высвобождающимся избытком поверхностной энергии, распространяется по соединяемым поверхностям. Там, где высвобождающейся энергии недостаточно из-за удаленности соединяемых поверхностей, процесс приостанавливается. Необходимо дальнейшее сближение поверхностей и создание новых активных центров, что и происходит, если скорость деформации достаточно велика.
Т. о. кинетика процесса сварки в твердой фазе определяется скоростью деформации. Кроме того, процесс деформирования может сопровождаться дополнительным нагревом, что обеспечивает дополнительную термическую активацию ионов соединяемых поверхностей.