Контрольные вопросы и задания

Что характеризуют модули упругости при растяжении и сдвиге?

чем отличие упругой деформации от пластической? От чего зависит упругость твердого тела?

Опишите механизм единичного акта сдвига и пластической деформации. Чем объяснить, что плоскости скольжения при растяжении цилиндрического образца расположены под углом 45° к оси? Назовите основные тины дислокаций.

Что такое вектор сдвига? Что он характеризует? Как его построить? ^ Какими путями возможно перемещение дислокаций? Опишите, как происходит перемещение дислокаций.

Приведите примеры образования линейных и винтовых дислокаций в процессе кристаллизации.

ч Опишите механизм возникновения дислокаций при нагружении из источников Франка — Рида.

Чем объясняется упрочнение металла в результате его пластического деформирования?

» Какие существуют пути повышения прочности реальных металлов? Опишите общую схему пластической деформации металла, имеющего поликристаллическое строение.

' В чем отличие механизмов разрушения отрывом и сдвигом? Назовите основные причины появления хрупких разрушений. Опишите существующие методики оценки склонности металла к хрупким разрушениям.

ОСНОВНЫЕ ИСТОЧНИКИ ТЕПЛА В СВАРОЧНОЙ ТЕХНИКЕ

При сварке свободная поверхность соединяемых частей и их поверхностная энергия уменьшаются. По термодинамической теории процесс сварки в связи с этим должен идти самопроизвольно И(спонтанно) и не только не тре-

г?)_______Н_ бовать затрат энергии, но даже

[\освобождать некоторое ее коли-

/ \чество. На практике сварка тре-

/ \бует затрат энергии и часто зна-

/ \читальных. Это кажущееся про-

/ \тиворечие можно объяснить на

р/\_А энергетической модели процесса

-----^ у(рис.27).

\ШІлНа свободной поверхности

УОУ0 металла, в положении /, атом

Рис. 27. Энергетическая модель про- имеет энергию Л, атом в объеме цесса сварки.металла, в положении ///,—

меньшую энергик/Л0. Соедине* ние объемов металла с уничтожением свободной поверхности сопровождается освобождением энергии на один атом АЛ ~ п — Л0. Но чтобы переместиться из положения / в положение ///, атом

должен преодолеть энергетический барьер и пройти положение II с энергией Н. Для этого атому нужно добавить энергию не менее АН — И — Л. Энергия АН расходуется на упругую и пластическую деформацию металла, необходимую для сближения соединяемых поверхностей, на нагрев металла, разрушение поверхностных пленок и т. д. Нагрев металла снижает энергетический барьер, расплавление сводит высоту его почти к нулю, делая возможным соединение без дальнейших затрат энергии.

§ 12. ОБЩИЕ ЗАМЕЧАНИЯ

Основные источники тепла нагревают металл под сварку 41ли огневую резку. Вспомогательные источники, здесь не рассматриваемые, используются для предварительного, сопутствующего или последующего подогрева металла, например, для того чтобы улучшить структуру, уменьшить напряжения, предотвратить образование трещин и т. д. Тепло для нагрева получают за счет превращения в тепловую различных видов энергии: электрической, химической, механической, лучистой, атомной и т. д.

Особенно широко в сварочной технике применяют источники, основанные на превращениях в тепло энергии электрического тока. Использование электрического нагрева в большинстве случаев обеспечивает ряд решающих преимуществ: чистоту процесса, возможность точно регулировать нагрев, создавать тепловые мощности от очень малых до самых больших, получать очень высокие температуры. Кроме того, в условиях широкой электрификации промышленности и дешевизны электроэнергии нагрев током часто становится и самым экономичным.

Электрические источники тепла разнообразны по природе и принципу действия. Наиболее важные из них следующие: 1) электрический дуговой разряд, или электрическая дуга; 2) плазменная струя; 3) джоулево тепло; 4) индукционные токи; 5) электронный луч.

В химических источниках тепла используются экзотермические реакции — такие, как:

1)сжигание газов, жидкостей или твердых горючих веществ в смеси с кислородом или воздухом;

2)сжигание основного металла в кислороде;

3)термитные реакции — взаимодействие порошков химически более активных металлов с оксидами менее активных;

4)обменные реакции различных химических соединений с основным металлом.

Превращение механической энергии в тепло в процессе трения также используется для сварки. Поток электромагнитной энергии в виде световых лучей солнца или когерентного излучения лазера находит практическое применение в сварочной технике.

Более подробные описания источников тепла для сварки, их свойств, устройства, способов использования приводятся в