Сварочные материалы
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... 30 31 32 33 34 35 36... 136 137 138
|
|
|
|
оценка степени приближения к равновесию может позволить принять решение о -возможности или невозможности использования расчетов, основанных на равновесии, применительно к сварочным условиям. Возможность приближения к равновесию зависит от исходного состояния системы, т. е. от необходимой степени ее изменения для достижения равновесия (степени "отстояния" от равновесия) и скорости процесса, реакции (чем больше эта скорость, тем быстрее за меньшее время система сблизится с равновесным состоянием). Исходное состояние системы металл — среда в условиях сварки может значительно и незначительно отличаться от ожидаемых равновесных условий. Скорость реакций при высоких температурах, характерных для сварки, особенно при развитых поверхностях контакта металла (главным образом капель) с окружающей средой, весьма большая. Поэтому принципиально возможны если и не достижение равновесия реакций взаимодействия перегретых металла и среды, то достаточно высокая степень приближения их к равновесию. Принципиальная схема изменения во времени т температуры Т металла (в частности, наплавляемого) в условиях сварки, условного показателя А равновесия реакции металла с какой-то составляющей окружающей среды и фактического показателя этой реакции А' в те же моменты времени приведена на рис. 11.4. Как следует из рисунка, в зависимости от исходного Ах или А% состояния (например, взаимоотношений концентраций металла и рассматриваемого элемента) при значительном повышении температуры реакции стремится к равновесию, и А' сближается с А, соответствующим конкретной температуре. При дальнейшем повышении температуры показатель равновесия А изменяется (на графике растет), но и фактический показатель состояния реакции А' стремится к равновесию, причем с большей скоростью, характерной для всех реакций при высоких температурах. Однако при этом все время А' как бы отстает от А. Когда температура достигает величины Гтах и показатель равновесия А имеет предельное значение, фактический показатель А' в этот момент не достигает значения Лттах, а имеет значение на рис. 11.4 несколько меньшее, как бы отвечающее Т Гтах. После достижения Тгаах температура снижается, а соответственно снова в обратном направлении изменяется и А. Однако, так как Рис. 11.4. Изменение соотношений равновесного и фактического состояний реакций по ходу термического цикла расплавленного металла при сварке А' Л и соответствует к моменту достижения Тшх равновесному А для более низкой температуры, то даже при начальном снижении температуры А' продолжает расти (т. е. стремиться к Л, соответствующему более высокой температуре). Таким образом, А уже уменьшается, а А' продолжает расти. К какому-то моменту %к (т. е. при какой-то температуре Тк на ветви ее снижения) значения А и А' сравниваются. После этого в связи с продолжающимся снижением температуры значение А продолжает уменьшаться, и значение А', стремящееся к А, перейдя через максимальное свое значение при тя, также получит тенденцию к снижению, но будет опять отставать от А. Это отставание по мере снижения температуры принципиально должно увеличиваться, так как скорости реакций при более низких температурах уменьшаются. К моменту достижения температуры Тм, например температуры кристаллизации жидкого металла (на рисунке Тм = Т^), реакцию будем считать приостановившейся. При этой температуре А должно быть равно Ат Отстающее значение А' к этому моменту будет соответствовать значению Л, но относящемуся как бы к более высокой температуре — Т Т^. Таким образом, стремление к равновесию для быстро протекающих процессов взаимодействия, например жидкого металла с газом или с какой-то составляющей шлака, должно приходить к состоянию, не соответствующему равновесию при Т = а как бы фиксировать состояние, отвечающее равновесным соотношениям для несколько более высокой температуры. Действительно, специально поставленными опытами И. И. Фру-мин показал [68], что применительно к автоматической дуговой сварке малоуглеродистой стали под флюсами конечная система отвечает равновесным значениям не для Т = Тм (—1500° С), а совпадает с расчетными значениями Т = 1600-ь 1750° С. Аналогичные результаты применительно к другим случаям были получены и А. А. Ерохиным [22]. Естественно, что условием максимального приближения фактического состояния системы к состояниям, определяемым изменениями равновесия, являются достаточно большие скорости реакций. Хотя понятия о равновесии статичны, приближение к равновесию в реальных, особенно быстро протекающих процессах возможно только с учетом кинетических представлений. Применительно к сварке впервые наиболее полно они исследованы и проанализированы А. А. Ерохиным [22]. Из самого представления о равновесии обратимых реакций следует, что оно достигается при равенстве скоростей прямой и обратной реакций, т. е. когда разность этих скоростей равна нулю. Чем дальше система от состояния равновесия, тем разность этих скоростей, т. е. фактическая скорость изменения состояния системы, больше. Это создает предпосылку и для большей скорости приближения системы к равновесию, если ее исходное состояние 64 5 Г. Л. Петров65
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 30 31 32 33 34 35 36... 136 137 138
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
