9 Билет

Сварка

процесс получения неразъемных соединений посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве, пластическом деформировании или совместном действии того и другого.

Для осуществления сварки необходимо сблизить кромки соединяемых частей и создать условия, необходимые для того, чтобы между ними начали действовать межатомные связи. Это возможно при сближении атомов соединяемых частей на расстояние, близкое к параметру кристаллической решетки. При этом необходимо активизировать поверхностные атомы материалов, осуществить плотный контакт, выровнять очистить поверхности. Поэтому возникновение взаимодействия между атомами требует затрат энергии – тепловой (нагрева) или/и механической (пластического деформирования).

Для образования сварного соединения кроме нагрева необходимо приложить давление, достаточное для создания требуемой пластической деформации соединяемых частей Сваркой давлением с предварительным нагревом можно соединить не только пластичные цветные Ме, но также различные виды стали, чугун.

Применяемые в сварочном производстве методы сварки по способу соединения поверхностей заготовок разделяются на три класса сварки:1) термический - к нему относится сварка с использованием тепловой энергии(характеризуется тем, что сварка осуществляется плавлением кромок соединяемых частей. При этом образуется ванна расплавленного Ме. После отвода источника нагрева Ме сварочной ванны кристаллизуется и образуется сварной шов, соединяющий свариваемые части).

2)термомеханический–сварка,с использ. тепловой энергии и давления: происходит одновременное приложение внешнего давления и нагрев материала в зоне соединения для снижения сопротивления деформации и в целях повышения его пластичности;

3) механический – сварка, осуществляемая с использованием механической энергии и давления: соединение заготовок происходит путем совместной пластической деформации соединяемых поверхностей за счет приложения внешнего усилия.

В зависимости от метода получения сварного соединения различ. две основю гр. сварочных процессов: сварка давлением и плавлением.

Сварка плавлением: дуговая, электрошлаковая, газовая, термитная, электроннолучевая, лазерная и др.

Сварка давлением: контактная, газопрессовая, холодная, трением, и др.

По степени механизации способы делятся на: ручные, полуавтоматические и автоматические.

В промышленном строительстве используются следующие виды сварки:

а) дуговая открытой дугой, дуговая под флюсом и в защитном газе, электрошлаковая, газовая (термический класс);

б)контактная, газопресю (термомеханич. кл.);

в) сварка трением, холодная, ультразвуковая (мех класс).

Физические свойства

Плотность–масса материала в ед. объема.

В зависимости от степени уплотнения частиц материала различают:

Истинную плотность, когда в ед. объема масса материала находится в абсолютно плотном состоянии (без пор и пустот): _и= , г/см³ V_а=V–V_п

V – объем материала в естеств. состоянии;

V_п – объем пор, заключенных в материале.

Среднюю плотность, или просто плотность, когда масса материала в единице объема находится в естественном состоянии (с порами и пустотами): _о= , г/см

Насыпную плотность, когда масса материала в единице объема находится в насыпном состоянии (в насыпной объем включены межзерновые пустоты): ,

Относительная плотность – это безразмерная величина, равная отношению средней плотности материала к плотности воды при 4С, равной 1 г/см³: d= ,

Пустотность – это доля межзерновых пустот в насыпном объеме материала.

Пористость – это доля заполнения материала порами.

.

От величины пористости и ее характера зависят важнейшие характеристики материала: плотность, прочность, теплопроводность, долговечность и др.

Пористость в материале характеризуется как открытыми, так и закрытыми порами.

Открытые поры увеличивают водопоглощение и водопроницаемость материала и ухудшают его морозостойкость.

Водопоглощение – свойство материала поглощать и удерживать воду.

Влажность – есть отношение массы воды, содержащейся в данный момент в материале, к его массе в сух. состоянии, в ,

где m_вл – масса влажного материала, г; m – масса сухого материала, г.

Портландцемент (ПЦ) – это гидравлическое вяжущее, в составе которого преобладают силикаты кальция (70-80 %), и получаемое путем совместного тонкого помола клинкера и гипса, твердеющих в воде и на воздухе.

Твердение портландцемента. При затворении водой сначала образуется пластичное клейкое цементное тесто, которое затем постепенно густеет, переходя в камневидное состояние. Твердение - процесс превращения цементного теста в цементный камень. Происходит растворение клинкерных минералов с поверхности цементных зерен, взаимодействие минералов с водой и образование раствора. По достижении насыщения растворение клинкерных минералов прекращается, но реакции между ними и водой продолжаются. Реакции присоединения воды к клинкерным минералам называют реакциями гидратации, а реакции разложения клинкерных минералов под действием воды - реакциями гидролиза

(Активность)Марку цемента устанавливают по пределу прочности при изгибе образцов призм размером 40х40х х160 мм и при сжатии их половинок, изготовленных из цементно-песчаного раствора состава 1:3 (по массе) на стандартном вольском песке при водоцементном отношении В/Ц=0,4 и испытанных через 28 сут. Предел прочности при сжатии в возрасте 28 сут называют активностью цемента, по ее величине устанавливают марку цемента. Например, если при испытании цемента установлена активность 43 МПа, то его относят к марке 400. Портландцементы разделяют на марки 400, 500, 550 и б00.