Заказать
Промышленный портал
Аренда, конвейер, инвестиции, производство, оборудование, технологии
Главная / Технология металлов / Сварочное производство / Образование соединений при сварке

Образование соединений при сварке

Твердое тело рассматривают как агрегат атомов, находящихся во  взаимодействии. Физические и прочностные характеристики тела определяются расположением атомов и химическими связями, действующими между ними. Очевидно неразъемное соединение будет обладать теми же свойствами, что и соединяемые твердые тела, если в зоне соединения будут сформированы химические связи, действующие в твердых телах, В связи с этим все существующие методы сварки и пайки следует рассматривать как технологические приемы, направленные на решение одной и той же задачи — установление межатомных связей на границах раздела соединяемых элементов.

Для пояснения механизма образования связей проанализируем случай соединения двух монокристаллов с идеально чистыми и идеально гладкими поверхностями (рис. 1.1). Соединение таких монокристаллов (состояние А) в единое целое (состояние Б) произойдет, если сблизить их поверхности на расстояние А, равное или близкое по величине параметру решетки. Термодинамически такой процесс оправдан снижением свободной энергии системы на величину энергии двух исчезнувших поверхностей раздела. Несмотря на то, что образование соединения между двумя монокристаллами приводит к снижению свободной энергии системы, этот переход будет возможен при условии преодоления некоторого энергетического барьера, связанного с необходимостью изменения устойчивого энергетического состояния атомов, находящихся на соединяемых поверхностях (рис. 1.2, состояние А).

Следовательно, переход в новое устойчивое энергетическое состояние соединяемых атомов (рис. 1.2, состояние Б) будет возможен только при введении дополнительной энергии — энергии активации (ЕАБ), достаточной для возбуждения поверхностных атомов, при котором обеспечивается нарушение исходного устойчивого энергетического положения (состояние А) и переход в новое устойчивое энергетическое положение (состояние Б). Требуемая энергия активации может быть сообщена системе в виде теплоты (термическая активация) или упругопластической деформации (механическая активация).

Соединение реальных твердых тел (сварка) затрудняется рядом обстоятельств.   Реальные  тела   —   поликристаллические.  Они не имеют идеально чистых и идеально гладких поверхностей. Задача соединения их в одно целое значительно осложняется Наличием на соединяемых поверхностях загрязнений и неровностей. Поэтому образование прочного соединения будет возможно при условии удаления из зоны соединения загрязнений и обеспечения сплошного физического контакта. Следовательно, в реальных условиях для формирования неразъемного соединения необходимо затратить энергию не только на активацию поверхностных атомов, но и на очистку их от загрязнений и формирование сплошною физического контакта (выравнивание поверхностей).

Во всех способах формирования неразъемных соединений предварительно соединяемые поверхности подвергают определенной обработке, обеспечивающей удаление поверхностных загрязнении и определенную геометрию поверхностей.

Однако в атмосфере обработанные поверхности загрязняются (неизбежные поверхностные загрязнения). При этом со временем степень загрязнения возрастает. По этой причине часто регламентируют время хранения деталей после обработки соединяемых

Поверхностей до проведения процесса формирования неразъемного соединения.

Удаление неизбежных поверхностных загрязнений, формирование сплошного физического контакта, а также химических связей зависят от способа выполнения соединения.

При сварке плавлением указанные процессы осуществляются и результате местного расплавления соединяемых поверхностей и образования общей сварочной ванны.

В жидком металле связи между атомами сохраняются. Сохраняются они и на образовавшихся при расплавлении кромок межфазных границах: твердый металл — жидкий. Поэтому для образования непрерывной межатомной связи достаточно появления общей сварочной ванны и, как следствие, исчезновения границы между соединяемыми поверхностями (рис. 1.3).

Рис. 1.1. Схема образования соединения в твердой фазе:
А - монокристаллы до соединения; Б - монокристаллы после соединения; 1- атом;  2 - граница

Рис. 1.2. Изменение энергии системы Е при переходе из состояния А в состояние Б

Образование общей сварочной ванны — основной и обязательный этап формирования соединений при сварке плавлением.
Формированию общей сварочной ванны препятствуют поверхностные загрязнения (в основном оксиды). При этом в тех случаях, если оксиды растворимы в жидком металле (например, при сварке сталей, титана и др.), они приводят только к загрязнению металла сварочной ванны кислородом. Если же оксиды тугоплавкие и нерастворимы в жидком металле (например, при сварке алюминия, магния и их сплавов), то они препятствуют формированию общей сварочной ванны. В первом случае изыскивают приемы, позволяющие снизить влияние растворенного кислорода на свойства металла; во втором — изыскивают приемы, обеспечивающие удаление поверхностных оксидов; используют эффект катодного распыления, флюсы и др.

При образовании общей сварочной ванны в зоне соединения формируются непрерывные химические связи, однако необходимые свойства соединение приобретает после охлаждения и кристаллизации металла сварочной ванны. Эти свойства зависят от развития процессов, сопутствующих образованию общей сварочной ванны.

Промышленное оборудование

Хит Новинка
  • Назначение: выпуск 47 видов изделий методом гиперпрессования. При выпуске изделий другого типа необходима смена оснастки.
  • Уникальность: в автоматическом режиме производство изделий по технологии «мраморного окрашивания».
598 000 руб.
Хит Новинка
  • Назначение: выпуск 35 видов изделий методом гиперпрессования. При выпуске изделий другого типа необходима смена оснастки.
  • Уникальность: компактное этажное размещение, при высокой производительности
Под заказ
Хит
  • Двустороннее прессование
  • Твердость матриц 52-60 ед. по Бринеллю (для справки - твердость сверла 70 ед.)
  • Система управления на базе контроллеров Сименс или Овен. Высокая надежность
  • Автоотключение при аварии: перегрев, падения уровня масла, нерабочий концевой датчик
  • Система радужного (двухцветного) окрашивания изделий
  • Двухконтурная гидравлика - быстрый холостой ход цилиндров и медленное задавливание
  • Мелочей не бывает: пресса в базе комплектуются продувочными пистолетами «Камоци»
  • Пневматика «Камоци» (Италия)
1 099 000 руб.
Хит Новинка
профессиональная производственная линия, обладающая всем основным оборудованием, необходимым для выпуска качественных изделий, таких как: кирпич, брусчатка, лего-кирпич, плитка. Начинающий предприниматель может купить пресс для кирпича Аметист и с успехом начать свой бизнес.
598 000 руб.
Хит Новинка
  • Назначение: выпуск 47 видов изделий методом гиперпрессования. При выпуске изделий другого типа необходима смена оснастки.
  • Уникальность: в автоматическом режиме производство изделий по технологии «мраморного окрашивания».
598 000 руб.
Хит Новинка
  • Назначение: выпуск 35 видов изделий методом гиперпрессования. При выпуске изделий другого типа необходима смена оснастки.
  • Уникальность: компактное этажное размещение, при высокой производительности
Под заказ
Хит Новинка
профессиональная производственная линия, обладающая всем основным оборудованием, необходимым для выпуска качественных изделий, таких как: кирпич, брусчатка, лего-кирпич, плитка. Начинающий предприниматель может купить пресс для кирпича Аметист и с успехом начать свой бизнес.
598 000 руб.
Новинка

Конвейер скребковый трубный (КСТ) - это герметичный трубопровод из стандартной трубы, внутри которой движется цепь с закрепленными на ней скребками.

Скребковый конвейер обладает целым рядом преимуществ по сравнению с традиционными видами транспорта.

В зависимости от требуемой производительности КСТ может быть как круглого, так и прямоугольного сечения.

Под заказ
Новинка
Ленточный конвейер герметичный предназначен для транспортировки сыпучих, пылящих материалов.
Под заказ
Так все больше распространение получают ленточные конвейеры или системы конвейеров на базе пластиковой модульной ленты.
Под заказ

Создание и SEO продвижение промышленных сайтов

Адаптивный дизайн. Интернет магазин с 1С интеграцией.
SEO продвижение. ТОП 10 без ограничения ключевых слов.

Заказать Подробнее
Заказать

Промышленное оборудование

Технология металлов

Товары и услуги

Вся информация, представленная на сайте промпортал.su включая информацию о ценах, наличии товаров и их характеристиках, носит ознакомительный характер и не является публичной офертой, определяемой положениями ст.437 ГК РФ. Подробности о характеристиках, комплектации оборудования уточняйте у консультантов отдела продаж.