Сварочные процессы физико-химические

В процессе сварки под непосредственным воздействием вольтовой дуги на поверхности расплавленного основного металла образуется углубление (кратер), форма и размеры которого зависят от диаметра и марки электрода, силы сварочного тока, физико-химических свойств основного металла, характера газовой среды, окружающей вольтову дугу, и скорости сварки. [c.307]

Для получения неразъемного соединения при сварке плавлением кромки металла свариваемых элементов (основной металл) и дополнительный металл (сварочная проволока и др.) в месте соединения расплавляются, самопроизвольно сливаются в общую, так называемую сварочную ванну, в которой происходят многие физико-химические процессы и устанавливаются металлические связи. [c.4]

Первую группу явлений, которую рассматривает теория сварочных процессов, составляют физические, механические и химические явления, происходящие при подготовке свариваемого материала к образованию прочных связей между отдельными частями свариваемой детали. В большинстве случаев это явления, связанные с преобразованием различных видов энергии в тепловую. Металл, будучи нагрет и расплавлен, способен образовывать сварное соединение. Чаще всего при сварке для нагрева металла используют электрическую энергию. Но имеется много способов сварки, в которых используют энергию, выделяющуюся при горении газов, лучевую энергию, механическую, а также их сочетание. Описание физико-химических процессов, лежащих в основе этих способов, дается в разд. I Источники энергии при сварке . [c.5]

Вопросы влияния резких концентраторов напряжений, временных и остаточных сварочных напряжений, усталостных нагрузок на хладостойкость сварных соединений, которые изготавливаются при температуре минус 30—50°С, изучены недостаточно. Следует ожидать получения эффективных рекомендаций с целью повышения хладостойкости сварных соединений в результате дальнейших исследований особенностей физико-химических процессов сварки в условиях низких температур, формирования сварного соединения, различных (ВИДОВ его обработки в сочетании с рассмотрением вопросов физики и механики разрушения, специфичные стороны которых обусловливаются историей изготовления сварной конструкции. [c.72]

При сварке возникает ряд задач, в частности по оценке физико-химических реакций, имеющих место в сварочной ванне, явлений кристаллизации, образования фазовых и структурных превращений в зависимости от состава основного материала, тепловых процессов, определяемых источниками нагрева, условий охлаждений, защиты сварочной ванны и влияния на качество сварки некоторых других параметров. [c.115]

В различных технологических процессах и механизмах твердые материалы подвергаются тепловому воздействию, в результате чего в них происходят физико-химические явления, в том числе изменение размеров (линейное и объемное расширения). Неконтролируемое тепловое расширение конструкционных материалов может привести к ухудшению эксплуатационных характеристик и как крайний вариант— к несчастным случаям,.. Знание зависимости теплового расширения твердых материалов от интенсивности нагрева (температуры) имеет большое значение при конструировании и создании различных нагревательных и осветительных устройств, двигателей внутреннего сгорания, газотурбинных и реактивных двигателей, тепловых регуляторов (реле), дымоходов, при сварочных работах, расчете термических напряжений и т.д. [c.84]

Следовательно, с помощью сварочных материалов реализуется процесс сварки и осуществляется сложная физико-химическая обработка расплавленных электродного и основного металлов, производимая в газовой и шлаковой фазах и завершающаяся в сварочной ванне, что приводит к образованию шва нужного химического состава с требуемыми свойствами. Такую обработку обычно называют металлургической. [c.22]

Неметаллические включения (рис. 88), представляющие пустоты в металле шва, заполненные неметаллическими веществами (шлаками, окислами), как правило, присутствуют в металле сварных швов. Их состав, количество, размер, форма и распределение в металле шва могут оказать заметное влияние на механические свойства сварных соединений. Неметаллические включения можно разделить на включения, которые образуются в металле сварочной ванны в результате различных физико-химических процессов, и на включения, вносящиеся в сварочную ванну извне. Большинство неметаллических включений относится к первой группе и их образованию способствует обогащение жидкого металла примесями вследствие ликвационных явлений и понижение совместной растворимости примесей при охлаждении металла сварочной ванны. Извне неметаллические включения могут быть внесены в результате перехода в сварочную ванну части расплавленного покрытия в виде отдельных капель или вместе с электродным металлом за счет перехода окислов (соединение металла с кислородом), находящихся на поверхности свариваемых деталей, или неполного удаления шлако вой корки с поверхности предыдущего валика. Размеры неметаллических включений влияют на скорость их удаления из расплавленного металла и в значительной степени- на механические характеристики сварного соединения. Зародыши включений могут увеличиваться [c.235]

Под воздействием сварки в металле сварного соединения происходит ряд процессов образование физического контакта и металлической связи при смачивании или в процессе совместной пластической деформации, кристаллизация, диффузия, фазовые и структурные превращения, появление сварочных деформаций и напряжений. Это процессы местного характера, обусловливающие макро- и микроскопическую неоднородность состава, структуры и напряженного состояния сварного соединения по сравнению с основным металлом. Неоднородность, зависящая от физико-химических свойств основного и присадочных материалов, от способа, технологии сварки и конструкции соединения, предопределяет различную технологическую и эксплуатационную прочность и надежность сварной конструкции. [c.8]

Таким образом, в установившемся режиме величина погонной энергии должна быть постоянной. Это условие необходимо для сохранения одинакового сечения шва по его длине (рис. 139, а) и для устойчивого протекания физико-химических процессов в сварочной ванне. При неустойчивых параметрах технологического режима неизбежно изменение формы сечения шва, т. е. в этом случае при дву- [c.193]

Пространство над сварочной ванной в участке / (рис. 140, а—в) заполнено газами, парами металла, компонентов покрытия и шлаком. При высокой температуре все пространство над сварочной ванной находится в ионизированном состоянии. Такое состояние среды характеризуется движением заряженных частиц (ионов) и весьма активным протеканием всех физико-химических процессов, происходящих между сварочной ванной и средой. [c.195]

Однако при сварке, в отличие от способов механического крепления заготовок, возникает ряд специфических проблем, связанных с тепловым воздействием источников нагрева при сварке плавлением, с приложением механических усилий без сопутствующего нагрева при соединении заготовок под давлением. В результате в металле протекают физико-химические процессы, которые могут повести к нежелательному изменению его свойств, развитию физической (структурной) и химической неоднородности и появлению остаточных деформаций и напряжений. Особенно сложны эти проблемы при соединении разнородных металлов, отличающихся кристаллическим строением и теплофизическими характеристиками. Поэтому при проектировании сварных соединений следует учитывать совокупность конструктивных и технологических факторов, а также свойства соединяемых материалов. Принятые конструктивные формы в известной мере ограничивают технологические возможности в смысле выбора способа сварки, от которого зависит, в свою очередь, конечный результат технологического процесса изготовления конструкции. Под технологичностью сварной конструкции понимают такое конструктивное оформление, при котором вместе с удобствами изготовления обеспечивается возможность применения высокопроизводительных технологических процессов при максимальной механизации и автоматизации отдельных технологических операций. При создании наиболее рациональных конструкций необходимо в процессе их проектирования исходить нз условий обеспечения максимальных удобств при выполнении отдельных технологических операций и минимального веса при заданном качестве сварного соединения. Кроме того следует учитывать, что неизбежные искажения формы, вызываемые тепловым эффектом сварочного процесса, должны быть минимальны. [c.376]

Одной из серьезных задач при сварке плавлением является защита сварочной ванны от вредного воздействия воздуха и предотвращение попадания в металл шва вредных веществ (влаги, ржавчины, минеральных масел и других загрязнений). Высокая температура источника нагрева и объекта теплового воздействия значительно ускоряет физико-химические процессы в зоне сварки. Кислород, азот и водород переходят в атомарное состоя- [c.50]

Высокая температура сварочной дуги значительно ускоряет физико-химические процессы, происходящие при плавлении металла. При этом молекулы кислорода, азота и водорода распадаются на атомы (диссоциируют) и более интенсивно взаимодействуют с расплавленным металлом, вследствие чего происходит окисление элементов, содержащихся в металле, и насыщение его водородом и азотом. [c.27]

Процесс сварки металлов представляет собой далеко не простой объект для физического моделирования и построения математических моделей. Тем не менее необходимо не откладывать решение этой сложной задачи. Следовало бы начать с разработки соответствующих датчиков, способных накапливать необходимую информацию о данном технологическом процессе сварки. Проблема обработки этой информации и, возможно, оптимизации выдаваемых решений с использованием в ряде случаев электронных вычислительных устройств должна быть решена в недалеком будущем. Если удастся создать системы управления с обратными связями, обеспечивающие контроль за геометрическими размерами швов, за ходом физико-химических реакций, тепловых процессов и усадочных явлений в зоне сварки, будет сделан шаг вперед на пути дальнейшего прогресса сварочной техники. [c.30]

Диффузионная сварка керамики с металлами имеет ряд особенностей, зависящих от физико-химических и механических свойств керамических материалов. В частности, основными параметрами процесса диффузионной сварки являются температура, сварочное давление, а также скорости нагрева и охлаждения деталей. [c.166]

Диффузионная сварка представляет собой совокупность сложных физико-химических процессов взаимной диффузии большого числа элементов свариваемых материалов, микро- и макропластической деформации деталей, процессов массообмена между свариваемыми материалами и промежуточными слоями, по-разному протекающих при изменении параметров сварки (температура, сварочное давление, время вьщержки и др.). [c.187]

Изложены основные сведения о физико-химических процессах, протекающих при различных методах сварки, используемых в промышленно.м строительстве. Приводятся данные о применяемых сварочных материалах электродной проволоке, плавящихся и неплавящихся электродах, флюсах и защитных газах, устройстве и характеристиках оборудования и аппаратуры для различных способов сварки. Подробно освещены особенности технологии-ручной и механизированной дуговой сварки, сварки в среде защитных газов, электрошлаковой и электроконтактной сварки, газовой сварки и резки металлов. [c.2]

Взаимодействие жидкого металла сварочной ванны с кислородом, водородом и другими газами. Кислород оказывает наиболее существенное влияние на физико-химические процессы при сварке. Он поступает в ванну из воздуха или из электродного покрытия и интенсивно окисляет расплавленный металл, соединяясь с железом и другими элементами. При высокой температуре происходит окисление железа атомарным кислородом [c.26]

Перенос электродного металла в сварочную ванну. Характер переноса электродного металла в сварочную ванну существенно влияет на степень развития физико-химических процессов при взаимодействии металлической, шлаковой и газовой фаз, а также на устойчивость самого процесса сварки. В зависимости от типа сварочной ванны наблюдается перенос электродного металла через газовую или шлаковую среду. Механизм переноса в обоих случаях имеет свои особенности. [c.221]

Высокая температура сварочной дуги значительно ускоряет физико-химические процессы, происходящие при плавлении металла. Она вызывает также в объеме дуги диссоциацию (распад) молекул кислорода, азота и паров воды. В атомарном состоянии газы, обладая большой химической активностью, интенсивно взаимодействуют с расплавленным металлом шва. Высокая температура способствует выгоранию примесей и тем самым изменяет химический состав свариваемого металла. [c.40]

ОСНОВНЫЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ, ПРОИСХОДЯЩИЕ ПРИ СВАРКЕ. УЧАСТИЕ В НИХ СВАРОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ [c.51]

Температура жидкого металла сварочной ванны обычно значительно выше, чем при литье. Перегрев металла сварочной ванны в сравнении с температурой плавления сплава данного состава достигает нескольких сот градусов. Скорость охлаждения металла сварных швов вследствие небольших объемов сварочной ванны и высокого теплоотвода во много раз превышает скорость охлаждения отливок. Поэтому физико-химические процессы при кристаллизации сварных швов, например диффузия, ликвация и др., приобретают иной характер, чем при кристаллизации отливок. [c.39]

Данный способ предъявляет достаточно высокие требования к физико-химическим свойствам клея. В этом случае возможно применение как жидкого, так и пленочного клея. Применяемый жидкий клей должен хорошо выжиматься из зоны сварки под действием давления электродов сварочной машины, не препятствовать процессу сварки, образовывать сплошную непористую клеевую пленку, обладать достаточной жизнеспособностью (позволять проводить сварку в течение заданного времени после нанесения), выделять при нагревании в зоне сварки минимальное количество летучих, не загрязнять неметаллическими включениями литое ядро, быть нечувствительным к изменению давления при склеивании. Эластичные клеи лучше упрочняют клеесварные соединения, чем хрупкие. [c.154]

Свариваемость является изменяемой характеристикой и зависит не только от свойств свариваемого металла (химического состава, структуры и т. д.), но и от способа и режимов сварки, состава присадочных материалов, флюсов и других параметров. Различают физическую и технологическую свариваемости. Физическая свариваемость характеризуется возможностью протекания физико-химических процессов (диффузии, образования твердых растворов и т. д.) между основным металлом и сварочной ванной, в результате чего образуется неразъемное соединение. Поэтому чугун следует отнести к группе хорошо свариваемых металлов. [c.12]

Ультразвуковые сварочные установки. Теоретические и экспериментальные исследования физико-химической сущности процесса ультразвуковой сварки, проводимые в СССР, ГДР, ЧССР, Англии, Японии и других странах, позволили научно обоснованно подойти к разработке и созданию установок для ультразвуковой сварки изделий -из пластмасс, например из полиэтилена, полистирола, синтетических тканей и пленочных материалов. [c.102]

Перенос электродного материала значительно влияет на различные стороны сварочного процесса. От характера переноса зависит возможность сварки в различных пространственных положениях, устойчивость процесса сварки, формирование и химическая однородность сварного шва, стабильность качества сварного соединения, величина потерь электродного металла на разбрызгивание и угар. Время существования, размеры и температура электродных капель, их поведение на конце электрода влияют на эффективность физико-химических [c.17]

Неметаллические включения, как правило, всегда присутствуют в металле сварных швов. Большая часть из их возникает в сварочной ванне в результате различных физико-химических процессов, т. е. имеет эндогенное происхождение, и лишь небольшая часть неметаллических включений вносится в сварочную ванну [c.38]

В книге изложены основы теории сварки (сущность, клас сификация, физико-химические процессы, деформации и напри-жения, свариваемость металлов), кратко описано устройство оборудования и аппаратуры для дуговой и газовой сварки, наплавки Н резки рассмотрены приемы выполнения различных сварных швов, приведены ведения о перспективных видах сварки, механизации и автоматизации сварочного производства. [c.2]

При дуговой сварке никеля и его сплавов пет необходимости всегда стремиться к получению металла пша, обладаюгцего таким же химическим составом и структурой, как свариваемый материал. Например, технически чистый никель не удается сварить без пор, трещип, с достаточно высокими показателями механических и коррозионных свойств шва, если его химический состав и структура будут индептичными основному металлу. Для получения сварных швов, удовлетворяющих разнообразным требованиям, часто приходится прибегать к комплексному легированию их элементами, не содержащимися в основном металле, и одновременно препятствовать обогащению шва вредными примесями. В зависимости от метода сварки никеля могут быть применены различные способы легирования металла шва. Наиболее надежно легирование электродной проволокой определенного состава в сочегашш с пассивным нелегирующим электродным покрытием, флюсом плп защитой инертным газом. При этом должны быть обеспечены условия, обеспечивающие полное усвоение сварочной ванной легирующих элементов, содержащихся в основном и присадочном металлах. Во время ручной сварки легирование шва может осуществляться через электродное покрытие, в состав которого вводятся соответствующие порошки металлов пли ферросплавов. При сварке под обычными плавлеными флюсами легирование металла шва является следствием физико-химических процессов между окислами флюса и никелем. [c.181]

Дуговая сварка плавлением при помощи электрической дуги или других источников тепловой энергии широко распространена благодаря простоте соединения частей металла путем местного расплавления соединяемых поверхностей. Расплавление основного и присадочного металла облегчает их физические контакты, обеспечивает подобно жидкостям смешивание металлов в жидкой сварочной ванне, одновременно удаляя оксиды и другие загрязнения. Происходят металлургическая обработка расплавленного металла и его затвердевание, образуются новые межатомные связи. В кристаллизуемом металле образуется сварной шов (рис. 1.2, в). Свойства сварного шва и соединения в целом регулируются технологией расплавления металла, процессом его обработки и кристаллизации. Взаимная растворимость в л<идком состоянии и образование сварного шва характерны для однородных металлов, например для стали, меди, алюминия и др. Более сложным оказывается соединение разнородных материалов и металлов. Это объясняется большой разницей их физико-химических свойств температуры плавления, теплопроводимости и др., а также несходством атомного строения. Некоторые металлы, например железо и свинец и др., не смешиваются при расплавлении и не образуют сварного соединения другие — железо и медь, железо и, никель, никель и медь хорошо смешиваются при сварке образуют твердые растворы. Для соединения металлов, не поддающихся смешиванию при расплавлении, применяют особые виды сварки и методы ее выполнения. [c.8]

Вредные вещества (газы, пары, аэрозоль) при сварке выделяются в результате физико-химических процессов, возникающих при плавлении и испарении свариваемого металла, компонентов покрытий электродов и сварочных флюсов, а также за счет рекомбинацин газов под действием высокой температуры источников сварочного тепла. [c.758]

Сварка алюминиевых и магниевых сплавов. При сварке алюминиевых (АМг5, АМгб, Д20 и др.) и магниевых <МА1, МА8, МА2-1 и др.) сплавов возникает ряд особенностей металлургического процесса, вызванных физико-химическими свойствами алюминия и магния. Наличие на поверхности свариваемого металла и проволоки тугоплавких окислов АЬОз и MgO, не растворяющихся в металле сварочной ванны, вызывает появление в шве окионых включений, а также возникновение постоянной составляющей (при сварке на переменном токе). При сварке алюминиевых и магниевых сплавов возникает о-паоность образования нитридов магния и алюминия, резко снижающих пластические свойства металла шва. [c.369]

Потери в шлаковой корке зависят от физико-химических свойств как шлака, так и осаждающихся частиц. Так, при введении в виде механической примеси порошков никеля и вольфрама в малоокислительный флюс 48-ОФ-6 потери никеля выше, чем вольфрама. Это объясняется большей плотностью вольфрама. При этом на процесс осаждения частиц из шлака в сварочную ванну влияет и вязкость шлака. Потери в шлаковой корке находятся в обратной зависимости от продолжительности пребывания шлака и сварочной ванны в жидком состоянии, если шлак обладает малоокислительными свойствами. [c.708]

Следовательно, при сварке осуществляется сложная физи-ко-химическая обработка электродного и основного металла, нронсходян ая в газовой и нглаковой фазах и завершаюгцаяся в сварочной ванне, что приводит к образованию шва нужного состава с требуемыми свойствами эту обработку обычно называют металлургическими или физико-металлургическими процессами сварки. [c.84]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...