Теория сварочных процессов
| Листать книгу |
|---|
| Листать |
| Страницы:
1 ... 21 ... 63 ... 105 ... 147 ... 189 ... 211 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 скачать книгу Теория сварочных процессов ХРЕНОВСВАРОЧНЫХИздание второе, переработанное Допущено Министерством высшего исреднего специального образованияУССР в качестве учебника для студен-тов сварочных специальностей вузовИздательское объединение «Вища школа» Головное издательство Киев — 1976 ... ХРЕНОВСВАРОЧНЫХИздание второе, переработанное Допущено Министерством высшего исреднего специального образованияУССР в качестве учебника для студен-тов сварочных специальностей вузовИздательское объединение «Вища школа» Головное издательство Киев — 1976 ... ХРЕНОВСВАРОЧНЫХИздание второе, переработанное Допущено Министерством высшего исреднего специального образованияУССР в качестве учебника для студен-тов сварочных специальностей вузовИздательское объединение «Вища школа» Головное издательство Киев — 1976 ... ХРЕНОВСВАРОЧНЫХИздание второе, переработанное Допущено Министерством высшего исреднего специального образованияУССР в качестве учебника для студен-тов сварочных специальностей вузовИздательское объединение «Вища школа» Головное издательство Киев — 1976 ... Приведены краткие сведения об основных источниках тепла, применяемых в сварке, основы теории распространения тепла и примеры применения ее к сварочным процессам ... Даны основные сведения по химической термодинамике, физической химии и диффузии, необходимые для понимания металлургических процессов при сварке и пайке ... Возможность сцепления атомов соприкасающихся поверхностей затрудняется тем, что в обычных условиях они всегда покрыты пленками оксидов, адсорбированных газов, всевозможных загрязнений ... Нагрев ослабляет связи между атомами, делает их более подвижными, снижает твердость металла и повышает его пластичность — способность к пластическим деформациям ... Осадка создает пластические деформации, вызывает течение металла вдоль поверхности раздела и его перемешивание, разрушает поверхностные слои металла, выводит на поверхность внутренние, свежие — ювенильные (не бывшие в соприкосновении с атмосферой) слои металла, сближает соединяемые поверхности и способствует соприкосновению их атомов ... В дальнейшем были созданы особые легкоплавкие сплавы для заполнения соединительных швов и наряду с ли-кч'июй сваркой появилась пайка, имеющая большое значение и сейчас ... Многовековой опыт, интуиция и чутье позволяли древним мастерам иногда получать сталь очень высокого качества (булат) п кузнечной сваркой изготовлять изделия поразительного совершенства и красоты ... Несоизмеримо выросло производство металла и всевозможных изделий из него, многократно — потребность в сварочных работах, которую не могли уже удовлетворить существовавшие способы сварки ... Сейчас наше производство сварочного оборудования и материалов не только удовлетворяет потребности страны, но и позволяет экспортировать это оборудование и материалы ... Сварка широко применяется в промышленности, на транспорте, в сельском хозяйстве, во всех производствах, занятых обработкой металла и изготовлением всевозможных металлических изделий,— от мельчайших деталей, обрабатываемых при помощи микроскопов, до гигантских сварных конструкций, корпусов морских судов, трубопроводов протяженностью в сотни километров и т ... В первую очередь от своих ядер отрываются наиболее удаленные и обладающие самой большой энергией валентные электроны, затем последовательно разрушаются все более глубокие оболочки —происходит процесс ионизации ... При очень высоких температурах, трудно достижимых в земных условиях, возможна многократная ионизация — ионизация с отрывом нескольких электронов от атома ... В обычных условиях они состоят из электрически нейтральных атомов или молекул и поэтому независимо от состава всегда выступают непроводниками электрического тока — изоляторами ... В земных условиях плазма может быть создана лишь в специальных лабораторных установках при непрерывном подводе энергии, покрывающей потери в окружающую среду ... Последние могут объединяться в молекулы, которые по мере уменьшения их энергии все чаще вступают во временное сцепление друг с другом, пока наконец газ не превратится в жидкость ... Дальнейшее снижение температуры приводит к тому, что энергия атомов становится недостаточной для того, чтобы разрушить временно возникающие между ними связи ... Камень на вершине холма может лежать тысячи лёт, стальные орудия, закаленные сотни лет назад, сохраняют твердость и сейчас, так как неустойчивые закалочные структуры в стали при низких температурах имеют чрезвычайно малую, практически нулевую скорость превращения ... Эти связи важны в твердом состоянии инертных газов при очень низких температурах, имеют значение в анизотропных кристаллах, например селена, в различных органических соединениях ... Возможно, например, образование слоев или цепочек атомов, связанных ковалентными связями, и соединение слоев или цепочек молекулярными связями, причем прочность тех и других связей может быть весьма различной ... КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ТВЕРДЫХ МЕТАЛЛОВНе касаясь пока природы межатомных сил связей, рассмотрим характер взаимодействия атомов в кристаллической решетке на упрощенной модели из двух атомов ... Если по оси абсцисс откладывать межатомные расстояния 7?, а по оси ординат — силы Р взаимодействия атомов и значения потенциальной энергии Ш, то можно получить зависимости, схематически изображенные на рис ... Схема образования кубической гранецентрированной и гексагональной плотноупакованной кристаллической решеток; ячейка кубической объемноцентрированной решетки ... Устойчивой будет та модификация, которая в данных условиях имеет меньшую величину свободной энергии: в нашем случае — р-модификация при низких и a-модификация при высоких температурах ... Полиморфные превращения, как правило связанные с изменением параметров кристаллической решетки, удельного веса и многих других свойств металлов, играют важную роль в производстве и использовании последних ... НЕСОВЕРШЕНСТВА В СТРОЕНИИ МЕТАЛЛОВNп+—IИдеальное расположение атомов в кристаллах, строго соответствующее типу кристаллической решетки, в реальных условиях почти не встречается ... Практикой установлено, что сварные соединения, имеющие высокие собственные напряжения, больше подвержены коррозии, особенно на участках концентрации напряжений ... В двух последних примерах потенциальная энергия атомов, связанная с искажением кристаллической структуры, проявляется в форметепловой и химической энергии ... Всякое местное искажение кристаллической решетки связано с приростом энергии, вследствие чего любая свободная поверхность кристалла обладает некоторым запасом поверхностной энергии ... Приняв сферическую форму атомов, теоретически можно показать, что диаметр растворенного атома должен составлять не более 0,59 диаметра атома растворителя ... В обычных металлах мы не встречаем столь большой разницы в диаметр ах, поэтому растворы внедрения образуют лишь металлоиды с наименьшим диаметром атома (С, Н, N ... Поскольку растворенные атомы имеют малые размеры, то перемещаются они в сплаве очень быстро, не дожидаясь образования вакансий в пустотах между атомами растворителя ... Если при образовании сплава типа внедрения соблюдается постоянное соотношение числа атомов растворяемого элемента и растворителя, то принято считать, что мы имеем дело с соединением типа внедрения ... Процесс кристаллизации металла можно условно разбить на несколько стадий: образование зародышей кристалла, развитие отдельных монокристаллов, группировка и объединение последних в поликристаллические блоки ... Поскольку кристаллы мешают развиваться друг другу, их форма приобретает случайные очертания, не соответствующие их кристаллографической огранке, а металл представляет собой сросток отдельных зерен — кристаллитов ... В результате этого вдоль всей границы их соприкосновения возникают несовершенства структуры, которые распространяются в глубь зерен на несколько атомных слоев ... МОНОКРИСТАЛЛЫ И ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ БЛОКИЕсли изучать свойства одного и того же металла на специально выращенных отдельных кристаллах и на образцах, состоящих из большого числа тех же кристаллов, объединенных в поликристаллические блоки (зерна), то оказывается, что результаты наблюдений или замеров, как правило, сильно отличаются друг от друга ... Объясняется оно правильным кристаллическим строением монокристалла, а также особенностями взаимного расположения атомов и связей между ними в различных кристаллографических плоскостях ... Так, для монокристалла железа по различным направлениям определены следующие значения модуля упругости Е:Кристаллографическое направление Е, кГ/мм2По ребру куба ... Особенно важно отметить, что для образцов с измельченным зерном (кривая //) ударная вязкость резко падает при более низки» температурах, чем для образцов с крупным зерном (кривая /) ... Так, при холодной прокатке все зерна деформируются по плоскости наиболее легкого сдвига, вытягиваются вдольВлияние измельчения зерна на свойства чистого железанаправления прокатки и потому получают одинаковую ориентировку ... Известно, что в этом случае изотропность свойств металла нарушается — показатели механических свойств прокатанного металла вдоль и поперек проката различны ... При определении теоретической прочности предполагают, что исследуемый монокристалл имеет идеальную кристаллическую решетку, деформируется до момента разрушения упруго и разрушается хрупко, без пластической деформации ... Расчетом можно с известной степенью точности определить величину силы связи между атомами, а также минимальную теоретическую прочность при разрушении путем отрыва ... Принимаем, что разрушение при отрыве происходит без пластической деформации и энергия расходуется только на образование двух новых поверхностей при отрыве, т ... Чем же объяснить такое явление? Главными причинами того, что показатели технической прочности далеко не достигают соответствующих теоретических значений, являются: наличие дефектов кристаллического строения металлов и сравнительная легкость развития пластической деформации ... В специальных условиях удается выращивать нитевидные монокристаллы многих металлов, в том числе и железа, с правильным кристаллическим строением, близким к идеальному ... Под действием нагрузки в деталях создаются сложные поля деформации, которые, однако, всегда можно разложить на три основных типа: сдвиг, растяжение и сжатие ... Поэтому начинать изучение процессов деформации нужно с этих простейших типов, имея в виду, что выявленные закономерности в значительной степени можно распространить и на более сложные случаи ... Если к упругому телу, имеющему кристаллическое строение, приложить внешнюю силу, то под действием ее огромное число атомов сместится из своих средних положений ... Под действием нагрузки в деталях создаются сложные поля деформации, которые, однако, всегда можно разложить на три основных типа: сдвиг, растяжение и сжатие ... Вместе с тем нужно иметь в виду, что величина смещения атомов при упругой деформации, даже по сравнению с расстояниями между ними, очень мала, так что отклонения от закона Гука деформации незначительны ... ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИСЛОКАЦИОННОЙ ТЕОРИИ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ МЕТАЛЛОВРеальные критические напряжения, вызывающие появление пластической деформации, на несколько порядков ниже теоретических ... Такое несоответствие привело к мысли о том, что сдвиг атомов происходит не одновременно по всей плоскосги скольжения, а последовательно распространяясь от места нарушения структуры в глубь металла ... Если добавочная атомная плоскость (экстраплоскость) введена над плоскостью скольжения А—С, то образующаяся в таком случае линейная дислокация Считается положительной и обозначается Введение экстраплоскости под плоскостью скольжения дает отрицательную линейную дислокацию, обозначаемую знаком Т ... Следуя в направлении стрелки отточки а" по первой атомной плоскости, мы придем в точку с на второй атомной плоскости и так далее по винтовой линии до нижней поверх-пг ности кристалла ... Чтобы пояснить это, построим контур линейной дислокации, отсчитывая от точки а одинаковое количество атомов последовательновниз, вправо, вверх и влево (рис ... Теперь экстраплоскостью станет уже соседняя плоскость —(?\ которая также находится в равновесии, а дислокация переместится на одно межатомное расстояние ... При таком, несколько упрощенном представлении о механизме движения дислокации, ее перемещение должно происходить вообще без дополнительной затраты энергии, поскольку при любом положении экстраплоскости силы, действующие на нее с одной и другой стороны, равны ... В первом случае дислокация будет перемещаться вниз, в глубь металла, тогда как во втором она постепенно уходит вверх и может вообще выйти на поверхность кристалла и вырваться в окружающее пространство ... При комнатной температуре процессы диффузионного перемещения дислокаций протекают медленно и не имеют большого значения, но с увеличением температуры они быстро активизируются ... Если, например, представить себе кристалл в виде винтовой дислокации, то на его поверхности постоянно будет образовываться ступенька, в углу которой наиболее вероятно будет удерживаться атом (рис ... Например, при срастании зерен или блоков, расположенных под небольшим углом 9 друг к другу, на границе их, как правило, появляется цепочка линейных дислокацийРис ... |
Сварка химически активных и тугоплавких металлов и сплавов
Сварка разнородных сталей
Пористость сварных швов и меры борьбы с ней
Теория сварочных процессов
Дефекты сварных швов и соединений
Пособие по безопасному проведению сварочных работ
Сварщику цветных металлов: Справ. пособие
