Технология сварки металлов в холодном состоянии
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 24 25 26 27 28 29 30... 146 147 148
|
|
|
|
димо приложить для преодоления электронами потенциального барьера, у алюминия меньше, чем у меди, серебра и золота. Если соединение кристаллов происходит в результате выхода и коллективизации электронов, то приведенные в табл. 1 значения q должны характеризовать свариваемость металлов в холодном состоянии. Для подтверждения этого предположения сравним величины работы выхода и свариваемости алюминия и меди: 9Ai=3,0 эВ; 7си=4,1 эВ. Свариваемость, выраженная степенью деформации г, чистого алюминия равна 67%, а меди — 89%. . Отношение работ выхода и свариваемости 'ai _ 3,0 ^ Л 700. 4,1 67 ~89~ СА1 -fr" 0.732; 0,742, Таблица 1 Величина энергии внутреннего потенциала, кинетической энергии электронов и работы выхода для некоторых металлов, эВ. т. е. отношение работ выхода электронов и свариваемости алюминия и меди близки. Это позволяет предполагать, что существует реальное влияние энергетического барьера на свариваемость. Свойства валентных электронов, служащих источником энергии металлических связей, практически не зависят от температуры во всем температурном интервале существования твердого тела. Следовательно, имеется возможность сварки металлов от глубокоотрицательных температур до температур, близких к температурам плавления. Например, при температуре около абсолютного нуля энергии электронов меди равна 7,1 эВ, т. е. она в 236 раз выше, чем тепловая энергия меди при 20° С [52]. В условиях низких температур амплитуда колебаний атомов тем больше, чем выше давление их сжатия. Данная зависимость сохраняется даже при абсолютном нуле. Увеличение объемного сжатия металла вызывает незначительное уменьшение объема, однако при этом повышается концентрация энергии, каждый электрон получает дополнительную энергию, уровни электронов повышаются, зазоры между ними расширяются (см. рис. 6). Следовательно, кроме нагрева, сжатие является также способом, которым можно наполнить металл энергией и обеспечить условия свариваемости. При повышении температуры свариваемость металлов намного облегчается. Это объясняется большей амплитудой коле Металл w я Li 6,9 4,7 2,2 Na 5 3,1 1,9 К 3,9 2,1 1,8 Cu 11,1 7,0 4,1 Ag 10,2 5,5 4,7 Au 10,3 5,5 4,8 Ca 7,5 4,3 3,2 AI 14,7 П.7 3,0 52 нания атомов при нагреве, позволяющей вступать во взаимодействие и коллективизироваться электронам атомов соединяемых поверхностей. Источником, насыщающим энергией металл в зоне холодной сварки, является приложенное давление или вызванное им напряжение. Действующее приложенное удельное давление р или его следствие — напряжение о"с тождественно энергии, заключенной в единице объема: ас кгс/мм2 = WH кгс-мм/мм3 [61, 105]. Рассмотрим энергию, вызываемую удельными давлениями в зоне холодной сварки алюминия. Как известно, надежные полноценные сварные соединения алюминия в холодном состоянии получают при удельном давлении p = 100-f-120 кгс/мм2, которое эквивалентно соответствующей энергии, т. е. р—100-=--f-120 кгс/мм2=Гм=100-=-120 кгс-мм/мм3. Определим, какому количеству тепла соответствует данная механическая энергия: №м = 100-М 20 кгс-мм/мм3=0,1-=-0,12 кгс-м/мм3. Как известно, 1 ккал = 1000 кал=427 кгс-м. Откуда WM =0,1-^-0,12 кгс-м/мм3"0,234-^0,281 кал/мм3. Так как 1 мм3 алюминия имеет массу 2,7-10~3 г, то ,v/ (0,234-=-0,281)-103, ос с 1Л. А . WM = -2—-кал/г = 86,6 -f104,0 кал/г. Температура при данной тепловой энергии в единице массы (1 г) определяется по зависимости Т У 86,6^-104,0 _ , 9?0 ''м crm' ~ 0,214-1 qy' U где Q' — количество тепла, кал; ст — теплоемкость (для алюминия ст ==0,214 кал/г-°С); т'—масса, г. Данный расчет показывает, что давления, прилагаемые в конечный период холодной сварки алюминия, тождественны механической или эквивалентной ей тепловой энергии, которая способна довести температуру нагрева до 405—497° С. Оптимальная свариваемость металлов при сварке с нагревом, как и пластичность, проявляется при гомологических температурах, которые определяются по следующей эмпирической зависимости: Тгом = (0,7 — 0,8) Тпл,(II.7) где Ггом — температура оптимальной пластичности и свариваемости, к. Оптимальная температура свариваемости алюминия по данной зависимости ГГом= (0,7-=-0,8) (658+273) ==651 -=-745 К, или 53
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 24 25 26 27 28 29 30... 146 147 148
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
