Развитие теоретических основ сварки, вклад русских и советских ученых Сварка



Скачать 132,09 Kb.
страница5/6
Дата13.01.2018
Размер132,09 Kb.
Название файла2.docx
1   2   3   4   5   6
А) кристаллы до соединения;

Б) кристаллы после соединения;

В действительности, даже в идеальном случае для соединения поверхностей требуется затрата энергии.

Дело в том, что любому устойчивому состоянию системы соответствует определенный минимум энергии на атом. Каждый атом находиться как бы в потенциальной лунке и переход из одного устойчивого состояния в другое возможен только путем преодоления устойчивого барьера.(рис.2)

Рис.2






Энергетический барьер, потенциальной энергии системы атомов у поверхности кристалла (а) и на границе твердой и жидкой фаз в начальный период их контакта (б).


Внутри кристалла каждый атом удерживается симметрично направленными силами связи. На свободной поверхности атом неуравновешен вследствие отсутствия связи с одной стороны (вакуум) или из-за её ослабления. Это вызывает увеличение энергии поверхностного слоя кристалла. Если для перемещения внутри тела атому необходима энергия Wо, то для выхода в окружающую среду - Wп, причем Wп > Wo. Поэтому для соединения двух монокристаллов в один требуется извне а) деформационная или б) тепловая энергия.

а) Внешняя энергия деформации будет затрачиваться на преодоление сил отталкивания, возникающих между сближаемыми поверхностными атомами. Когда расстояния между ними будут равны межатомным расстояниям в решетки кристаллов, возникают квантовые процессы взаимодействия электронных оболочек атомов. После этого общая энергия системы снижается до уровня, соответствующего энергии атомов в решетке целого кристалла и появится выигрыш энергии на величину Wп – Wo, равную избыточной энергии поверхностных атомов кристаллов до их соединения – тепловая энергия активации.

б) Тепловая энергия, сообщенная поверхностным атомам при повышении температуры, увеличивает вероятность развития квантовых процессов электронного взаимодействия в соединении.

Двухстадийность процесса сварки и энергия активации.
Опытный материал и теоретический анализ показывают, что сварку и пайку можно отнести к классу так называемых топохи-мических реакций, которые отличаются двухстадийностью процесса образования прочных связей между атомами соединяемых веществ.

На первой стадии А развивается физический контакт, т.е. осуществляется сближение соединяемых веществ на расстояния, требуемые для межатомного взаимодействия ,а также происходит подготовка поверхностей к взаимодействию.

На второй стадии Б - стадии химического взаимодействия - заканчивается процесс образования прочностного соединения. Кинематика изменения прочностного соединения зависит от длительности сварки (топохимические кривые) при быстром (1) и медленном (2) развитии стадий образования физического контакта А и химического взаимодействия Б ( рис. 3 ).

Длительность сварки

t,c

2

1



Б

А

А



Б


Практически получение монолитных соединений осложняется двумя факторами :

1) - свариваемые поверхности имеют микронеровности (даже при тщательной обработке) приблизительно нескольких A. Поэтому при совмещении поверхностей контактирование возможно лишь в отдельных точках;

2) - свариваемые поверхности имеют загрязнения, т.к. на любой поверхности твердого тела адсорбируются атомы внешней среды.

Для качественного соединения материалов необходимо обеспечить:




Скачать 132,09 Kb.

Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6




База данных защищена авторским правом ©nashuch.ru 2020
обратиться к администрации

    Главная страница
Контрольная работа
Курсовая работа
Лабораторная работа
Пояснительная записка
Методические указания
Рабочая программа
Методические рекомендации
Теоретические основы
Практическая работа
Учебное пособие
Общая характеристика
Физическая культура
Общие сведения
Теоретические аспекты
Самостоятельная работа
Дипломная работа
Федеральное государственное
История развития
Направление подготовки
Методическое пособие
Технологическая карта
квалификационная работа
Общая часть
Выпускная квалификационная
Техническое задание
учреждение высшего
прохождении производственной
Общие положения
Теоретическая часть
Краткая характеристика
Гражданское право
Исследовательская работа
Техническое обслуживание
Методическая разработка
Технология производства
государственное бюджетное
дистанционная форма
частное учреждение
Решение задач
образовательное частное
Организация работы
Практическое занятие
Правовое регулирование
Математическое моделирование
Понятие предмет
Основная часть
Метрология стандартизация
Металлические конструкции
физическая культура
Практическое задание
Образовательная программа