Источники энергии и тепловые процессы при сварке. Физические основы и классификация сварочных процессов. Физико-химические процессы в дуговом разряде, страница 2

2) Расскажите об основных этапах развития сварки в дореволюционный период и в советское время.

3) Назовите выдающихся ученых-сварщиков России. Дайте характеристику их основных работ.

4) Каковы перспективы развития сварочной техники?

1.2  Физические основы и классификация сварочных процессов

Виды элементарных связей в твердых телах и монолитных соединениях, механизм образования монолитных соединений. Энергия активации. Двухстадийность процессов сварки и пайки.

Классификация процессов сварки. Особенности получения соединений при сварке, пайке и склеивании.

Термодинамическое определение процесса сварки. Баланс энергии процесса сварки. Оценка эффективности источников энергии для сварки. Требования, предъявляемые к источникам энергии при сварке (1 – 3).

Вопросы для самопроверки

l) Какие виды  элементарных связей в твердых телах Вы знаете?

2) Чем обусловлены трудности получения монолитных соединений?  

3) В чем заключается активация соединяемых поверхностей? Почему она необходима при сварке? Каким образом может быть осуществлена активация?

4) Почему процессы сварки и пайки относят к числу топохимических реакций?

5) По каким признакам классифицируются сварочные процессы? Дайте классификацию процессов сварки.

6) В чем особенности получения соединений при сварке, пайке и склеивании?

7) Какими физическими явлениями сопровождаются сварочные процессы? Дайте термодинамическое определение процесса сварки.

8) С какой целью анализируется баланс энергии процессов сварки. Какова последовательность преобразования энергии при сварке?

9) Чем отличаются между собой термический и эффективный КПД процесса сверки?

10) Что является критерием при оценке эффективности источников энергии для сварки? Какие требования предъявляются к источникам энергии для сварки?

1.3 Физико-химические процессы в дуговом разряде

Проводимость твердых тел, жидкостей и газов. Виды электрических разрядов. Электрическая дуга и её разновидности. Возбуждение дуги. Распределение напряжения по длине дуги. Обобщенная вольтамперная характеристика дуги.

Элементарные процессы в столбе дуги. Эффективное сечение взаимодействия. Эффект Рамзауэра. Ионизация газа. Потенциал ионизации. Термическая ионизация. Фотоионизация. Деионизация плазмы. Излучение плазмы.

Элементы термодинамики плазмы. Электронная и ионная температуры. Термическое равновесие. Квазинейтральность плазмы. Плазма как идеальный газ.

Степень ионизация плазмы. Уравнение Саха. Эффективный потенциал ионизации.

Электропроводность плазмы. Амбиполярная диффузия. Теплопроводность плазмы. Саморегулирование столба дуги. Баланс энергии в столбе дуги. Температура дуги.

Приэлектродные области дугового разряда. Эмиссионные процессы на поверхности тел. Термоэлектронная эмиссия. Автоэлектронная эмиссия. Фотоэмиссия. Пленочные и оксидные катоды. Дуги с "горячим" и "холодным" катодом. Процессы в оксидной области. Баланс энергии в приэлектродных областях. Плазменные струи в дуге. Магнитогидродинамика сварочной дуги. Магнитное поле дуги. Пинч-эффект. Магнитное поле сварочного контура и ферромагнитных масс. Влияние магнитного поля на дугу. Дуга в продольном магнитном поле. Дуга в поперечном магнитном поле. Вращающаяся "конусная" и "цилиндрическая" дуга.

Перенос металла в сварочной дуге. Виды переноса металла. Силы, действующие на каплю металла. Уравнение перекоса металла при дуговой сварке.

Сварочная дуга переменного тока. Особенности дуги переменного тока. Вентильный эффект.

Сварочные дуги с плавящимся электродом. Виды сварочных дуг с плавящимся электродом. Ручная дуговая сварка. Сварка под флюсом. Сварка в защитных газах и вакууме.

Сварочные дуги с неплавящимся электродом. Вольфрамовая дуга в аргоне и гелии. Баланс энергии вольфрамовой дуги. Плазменные сварочные дуги. Особенности плазменных дуг. Дуга прямого и косвенного действия. Газовые среды плазменной дуги(1 – 5).

Вопросы для самопроверки

1) Расскажите об электропроводности твердых тел, жидкостей и газов.