Вопрос 21

К процессам, идущим самопроизвольно, с уменьшением свободной энергии системы, относятся, например, растворение и диффузия, которые часто играют основную роль в процессе сварки. Важным фактором увеличения свободной энергии системы является нагрев свариваемых тел. С повышением температуры сначала происходит уменьшение прочности твёрдого тела, ослабляются упругие свойства, растёт способность к пластическим деформациям, а затем происходит плавление металла. При дальнейшем повышении температуры металл переходит в газообразное состояние. Способность объёмов вещества к объединению в одно целое меняется с температурой, возрастая с её повышением. Любые газы, приведённые в соприкосновение и находящиеся в любых соотношениях, самопроизвольно образуют смесь, однородную по всему объёму, с наиболее вероятным равномерным распределением различных газовых молекул по всему объёму. В жидком состоянии способность к диффузия частиц уже сильно ограничена: существуют многочисленные примеры взаимно нерастворимых жидкостей и жидкостей с ограниченной взаимной растворимостью. Все расплавленные металлы являются достаточно однородными жидкостями и обладают хоть и очень ограниченной, но достаточной для осуществления сварки взаимной растворимостью

Нагрев металла облегчает выполнение процесса сварки и применяется в широких размерах и разнообразнейших формах в сварочной технике, поэтому в обычном представлении сварка неразрывно связана с нагревом металла до высоких температур его плавления или перехода в пластическое состояние. Однако нагрев не является необходимым для осуществления процесса сварки и применяется из соображений практического удобства. Принципиально сварка возможна при низких температурах и в некоторых случаях осуществляется в промышленных масштабах. Срастание частиц металла в монолитное твёрдое тело при низких температурах наблюдается достаточно часто, так, например, при комнатной температуре формируются плотные и прочные массы металла при электролитическом его осаждении из водных растворов.

Вопрос 22

Дуговой электросваркой называется метод сварки, при котором местный нагрев и расплавление свариваемых частей осуществляются электрической дугой.Сварочная дуга, представляющая собой мощный электрический разряд в газах, характеризуется ярким свечением и высокой температурой (около 6000°С при атмосферном давлении). Зажигание дуги обычно производится мгновенным соприкосновением находящихся под электрическим напряжение м электрода и основного металла и последующим их разъединением.

Вопрос 23

Электронно-лучевая сварка - сварка с высокой концентрацией теплоты, отличной защитой. Сущность процесса состоит в использовании кинетической энергии потока электронов, движущихся с высокими скоростями в вакууме. Для уменьшения потери кинетической энергии электронов за счет соударения с молекулами газов воздуха, а также для химической и тепловой защиты катода в электронной пушке создают вакуум порядка 10~4-10~6 мм рт. ст.

Плазменная сварка - это сварка плавлением, при которой нагрев проводится направленным потоком дуговой плазмы. Такая сварка основана на разогреве рабочего газа, его ионизации и выпуске тонкой струёй на рабочую поверхность через наконечник плазмотрона. На сегодняшний день пламенная сварка является одним из наиболее прогрессивных, качественных и быстрых способов сварки. Она широко используется в авиа- и автомобилестроении, приборостроении, химическом машиностроении и других сферах промышленного производства. Применение плазменной сварки - это путь к новому технологичному уровню производства, высокой степени автоматизации производственного процесса, экономичности и превосходному качеству выпускаемых изделий.