Мал. 150. Класифікаціяспособівзварювання

Додатоктискухочби і за наявностірозплавлення в зоніЗварюваннядозволяєвіднестиспосіб до групиЗварюваннятиском, як наприклад, при електричнійконтактнійзварці (точковою і роликовою шовною).

У класифікації (ГОСТ 2601—74 і 19521—74), показаній на мал. 150, кожен з методівЗварюванняроздільний на декількаспособів. Застосовуєтьсятакожкласифікація по виглядуенергії, використовуваної для нагрівуметалу при зварці. За цієюознакоювсіспособиЗварюванняможнаоб'єднати в чотириосновнігрупи (мал. 151): 1) електричні; 2) хімічні; 3) механічні; 4) променеві.

Залежновід способу подачіприсадногометалу і флюсів до місцяЗварювання (з'єднаннядеталей), осідання деталей і управлінняджерелом тепла розрізняютьручний, напівавтоматичний і автоматичнийспособиЗварювання.

Мал. 151. ЕнергетичнакласифікаціяспособівЗварювання

У промисловостінайбільшезастосуваннязнайшлоелектрозварювання, щовикористовуєелектричнуенергію для нагрівуметалу.  У хімічнихспособах для нагрівуметалувикористовуєтьсяенергіяекзотермічниххімічнихреакцій, з якихнайбільшезначеннямаютьгазове і термітнезварювання. У механічнихспособахпереважаючезначеннямаємеханічнаенергія; сюдивідносяться, наприклад, такіспособиЗварювання, як холодна, пресова, ковальська (сурмова), Зварюваннятертям. Зварюванняпроменеваабодифузійназабезпечуютьвисоку чистоту процесу, джерелоенергіїрозташоване на значнійвідстанівідоб'єктуЗварювання.

До променевихвідносяться такіспособи Зварювання, як електронно-променева, світлова (лазерна), гелио-зварювання (сонячна).

Для способів, в якихістотнезначеннямають два види енергії, можнаутворюватипроміжнігрупи, наприкладелектромеханічну для контактної і дифузійноїЗварювання, електрохімічну для дуговоїЗварювання в активномузахисномугазі, хіміко-механічну для газопресовоїЗварювання і так даліЄдинукласифікацію

ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО Неметалевіматеріали  Поняттянеметалевіматеріаливключає великий асортиментматеріалівтаких, як пластичнімаси, композиційніматеріали, гумовіматеріали, клеї, лакофарбовіпокриття, деревина, а такожсилікатніскла, кераміки та ін  Неметалічніматеріали є не тількизамінникамиметалів, а йзастосовуються як самостійні, інодінавітьнезамінніматеріали.  Окреміматеріаливолодіютьвисокоюмеханічноюміцністю, легкістю,термічної і хімічнустійкість, високимиелектроізоляційнимихарактеристиками, оптичноюпрозорістю і т. п. Особливо слідвідзначититехнологічністьнеметалічнихматеріалів.  Застосуваннянеметалічнихматеріалівзабезпечуєзначнуекономічнуефективність.  Основою неметалічнихматеріалів є полімери, головнимчиномсинтетичні. Творцемструктурноїтеоріїхімічноїбудовиорганічнихсполук є великий російськийхімік А. М. Бутлеров.  Промисловевиробництво перших синтетичнихпластмас (Фенопласти)стало результатом глибокихдосліджень, проведених Г. С. Петровим  (1907-'1914 рр..). Блискучідослідження дозволили С. В. Лебедєвувпершевсвітіздійснитипромисловий синтез каучуку (1932 р.). Н. Н. Семеновимрозробленатеоріяланцюговихреакцій (1930-1940 рр..) і поширенанамеханізмланцюговоїполімеризації.  Успішнийрозвитокхімії і фізикиполімерівпов'язано з іменамивидатнихвчених: П. П.. Кобеко, В. А. Каргіна, А. П. Александрова, С.  С. Медведєва, С. Н. Ушакова, В. В. Коршака та інВажливийвнесок внесено К. А.  Андріанова у розвитокхіміїкремнійорганічнихполімерів, широкощозастосовуються в якостітермостійкихматеріалів.

1.1 Поняття Про Неметалевіматеріали І КЛАСИФІКАЦІЯ ПОЛІМЕРІВ

полімериназиваютьсяречовини, макромолекулиякихскладаютьсязчисленнихелементарних ланок (мономерів) однаковоїструктури.  Молекулярнамасаїх становить від 5000 до 1000 000. За таких великихрозмірах макромолекул властивостіречовинвизначаються не тількихімічнимискладамицих молекул, але йїхвзаємнимрозташуванням і будовою.  Макромолекулиполімеруявляють собою ланцюжки, щоскладаються з окремихланок. Поперечнийперетинланцюгакілька ангстрем, а довжинакількатисяч ангстрем, тому макромолекула полімерувластивагнучкість  (яка обмеженарозміромсегментів - жорсткихділянок, щоскладаютьсяздекількох ланок). Гнучкість макромолекул є однією з відміннихособливостейполімерів.  Атоми, щовходять в основнуланцюг, пов'язаніміцноїхімічної (ковалентного)зв'язком. Енергіяхімічнихзв'язків (ккал/моль) складаєвздовжланцюга 80для С - С, 79 для С - О, 66 для С - N. Силиміжмолекулярноївзаємодії, щомаютьзазвичайфізичну природу, значно (в 10 - 50разів) менше. Наприклад, міцністьміжмолекулярнихзв'язківелектростатичногохарактеру не перевищує 9 ккал/моль. Однак у реальнихполімерахтакісумарнісилимаютьзначеннявнаслідоквеликоїпротяжностіцепевіднихмакромолекул. Найбільшсильніміжмолекулярнівзаємодіїздійснюються за допомогоюводневихзв'язків (лише в 4-10 разівслабкішековалентних). Таким чином, молекулиполімерівхарактеризуютьсяміцнимизв'язками в самих макромолекул і відноснослабкимиміж ними. Удеякихполімерахміж ланками, щовходятьдо складу сусідніхмакромолекул, діютьсилихімічногозв'язку. Такіречовинихарактеризуютьсявисокимивластивостями у всіхнапрямках.

Макромолекулиполімерів, маючиоднаковийхімічний склад, звичайновідрізняються за розмірами. Цеявище, щовикликаєрозсіюванняфізико-механічних характеристик матеріалу, називаєтьсяполідісперсностью.  Макромолекулиможуть бути побудовані з однакових за хімічноюбудовоюмономеріваборізнорідних ланок. У першомувипадкуз'єднанняназиваютьсягомоіолімерамі (абополімерами), у другому - сополімерами. Інодімакромолекуларечовинискладається з чергуються великих хімічноодноріднихвідрізків (блоків) різного складу (блок-сополімери).  Можна в процесі синтезу до головноїмолекулярноїланцюга, щоскладається з однихмономерів, «прищепити» відрізки з іншихмономерів, тодіодержуютьтакзваніщепленісополімери.  Коли основналанцюгпобудовано з однаковихатомів, полімерназиваютьгомоцепні, з різнихгетероцепні. Великезначеннямаєстереорегулярнимиполімеру, коли всі ланки і заступники розташованівпросторі в певному порядку. Цедодаєматеріалупідвищеніфізико-механічнівластивості (в порівнянні з нерегулярнимиполімерами).  Полімеризустрічаються в природі - натуральний каучук, целюлоза, слюда,азбест, природнийграфіт. Однакпровідноюгрупою є синтетичніполімери, одержувані в процесіхімічного синтезу з низькомолекулярнихз'єднань. Можливостістворення, новихполімерів і змінивластивостейвжеіснуючихдужевеликі. Синтезом можнаодержуватиполімеризрізноманітнимивластивостями і навітьстворюватиматеріали з наперед заданимихарактеристиками.

Класифікаціяполімерів. Для зручностівивченнязв'язку складу, структуризвластивостямиполімерівїхможнакласифікувати за різнимиознаками  (складом, формою макромолекул, фазового стану, полярності, ставленнядонагрівання). По складу всіполімериподіляють на органічні,елементоорганіческіе, неорганічні.  Органічніполімерискладаютьнайбільшвеликугрупусполук.  Якщоосновнамолекулярналанцюг таких з'єднаньутворенатількивуглецевими атомами, то вониназиваютьсякарбоцепніполімерами. Вуглецевіатомиз'єднані з атомами-воднюабоорганічними радикалами.

У гетероцепнихполімерахатомиіншихелементів, якіприсутнівосновномуланцюзі, крімвуглецю, суттєвозмінюютьвластивостіполімеру. Так,в макромолекула атомикиснюсприяютьпідвищеннюгнучкостіланцюга, щопризводить до збільшенняеластичностіполімерів (наприклад, для волокон,плівок), атоми фосфору і, хлору підвищуютьвогнестійкість, атомисіркинадаютьгазонепроніцаемость (для герметиків, гум), атоми фтору, навіть у виглядірадикалів, повідомляютьполімерувисокухімічнустійкість і т. д.  Деякікарбоцепні і гетероцепніполімериможутьматипов'язанусистемузв'язків, наприклад:  ... сн = сн - сн = сн - зн = зн ...

Енергіясполученоїзв'язку 100 - 110 ккал/моль вище одинарною,. томутакіполімерибільшстійкі при нагріванні.

органічнихполімерів є смоли і каучуки. Елементоорганіческіез'єднаннямістять у складі, основною ланцюганеорганічніатомикремнію,титану, алюмінію та іншихелементів, якіпоєднуються з органічнимирадикалами (метальними, фенільний, етільний). Органічнірадикалидодаютьматеріалуміцність і еластичність, а неорганічніатомиповідомляютьпідвищенутеплостійкість. У природі таких з'єднань не зустрічається.  Представникамицієїгрупи є силіцієорганічнийз'єднання,розробленірадянськимвченим К.. А. Андріанова. Будова цихсполукв основному маєвигляд

RR, II , • Si-О - Si-•, II, RR

Між атомами кремнію і киснюіснуєміцнахімічнийзв'язок;енергіясилоксановихзв'язкуSi - Про дорівнює 89,3 ккал/моль. Звідси і більшевисокатеплостійкістькремнійорганічних смол, каучуків, хочаїхпружність та еластичністьменше, ніжуорганічних. Полімери, щомістятьуосновномуланцюзі титан і кисень, називаютьсяполітітаноксанамі.  До неорганічнихполімеріввідносятьсясилікатніскла, кераміка, слюда,азбест. У складі-цихсполуквуглецевого скелета немає. Основунеорганічнихматеріалівскладаютьоксидикремнію, алюмінію, магнію,кальцію та ін  Усилікатуіснують два типизв'язків: атоми в ланцюгаз'єднаніковалентнимизв'язками (Si - О), а ланцюгаміж собою - іоннимизв'язками.  Властивостіцихречовинможназмінювати в широких межах, отримуючи, наприклад,змінеральногоскла волокна і еластичніплівки. Неорганічніполімеривідрізняютьсябільшвисокоющільністю, високоютривалоїтеплостійкістю.  Однакскла і керамікакрихкі, поганопереносятьдинамічнінавантаження. Донеорганічнимполімерамвідноситьсятакожграфіт, щопредставляєсобоюкарбоцепніполімер.  У конкретнихтехнічнихматеріалахвикористовуються як окремівидиполімерів, так і поєднаннярізнихгрупполімерів; такіматеріалиназиваютькомпозиційними (наприклад, склопластики).  Своєрідністьвластивостейполімерівобумовлено структурою їх макромолекул. Заформі макромолекул полімериподіляються на лінійні (цеповідние),розгалужені, плоскі, стрічкові (сходові), просторовіабосітчасті. Лінійнімакромолекулиполімеруявляють собою довгізигзагоподібніабозакручені в спіральланцюжка (рис. 1 а).  Гнучкімакромолекули з високоюміцністюуздовжланцюга і слабкимиміжмолекулярнимизв'язкамизабезпечуютьеластичністьматеріалу, здатністьйогорозм'якшуватися при нагріванні, а при охолодженнізновузатвердівати.  Багатотакіполімерирозчиняються в розчинниках. На фізико-механічнітахімічнівластивостілінійногополімерувпливаєщільність упаковки молекулводиниціоб'єму. При щільнійупаковцівиникаєбільшсильнеміжмолекулярнітяжіння, щопризводить до підвищеннящільності, міцності,температурирозм'якшення та зменшеннярозчинності.