Головна |
Фізико-хімічні процеси (дисоціація газів, їх розчинення в рідкому металі, хімічні реакції в газовому середовищі і при взаємодії з металом) дуже впливають на процес зварювання і якість зварного з'єднання.
Дисоціація газів відбувається при високих температурах з поглинанням тепла
2Н - Н2 + 432,5 кДж / моль
2О - О2 + 492 кДж / моль
2N - N + 709 кДж / моль - молекула найміцніша
Константа рівноваги процесу дисоціації при постійному тиску Р наприклад для водню Н:
Кр = Р2Н / РН2
Для оцінки дисоціації використовують поняття ступінь дисоціації ? - відношення диссоциированного молекул до їх початкового числа, яку визначають за рівнянням Нернста:
LgKPH2= 22570 / Т - 1,504 * lgT - 0,767
Переймаючись Т при Р = const визначаємо Кр, а потім і ступінь дисоціації ?.
Важливість дисоціації при зварюванні:
1) гази в атомарному стані більш хімічно активні і мало взаємодіють з розплавленим металом крапель і зварювальної ванни;
2) дисоціація газів в області високих температур дуги з поглинанням тепла йде одночасно зі зворотним процесом поблизу зварювальної ванни з виділенням тепла. Т. е. Існує перенесення тепла.
Розчинення газів в розплавленому металі
Розчинення газів в розплавленому металі відбувається в краплях і в зварювальної ванні, але менш інтенсивно:
1) температура ванни нижче температури крапель;
2) відношення поверхні реакції до обсягу багато менше ніж у крапель.
Кількість розчиняється газу:
[C] r = a * e-E/KT,
де а, К - const;
Е - теплота розчинення;
Т - абсолютна температура.
Розчинність зростає з ростом Т, але при Ткип дорівнює 0.
Стадії розчинення:
1. адсорбція атомів газу поверхнею металу.
2. освіту розчинів і хімічних сполук в поверхневому шарі - хемосорбция.
3. дифузія продуктів хемосорбції вглиб рідкого металу.
Адсорбція і хемосорбция йдуть миттєво.
Дислокаційна теорія процесу холодної зварювання | Фактори що впливають на технологічну міцність при зварюванні | Рафінування металу зварного шва | Ультразвукове зварювання | Способи підвищення опірності сплавів холодним тріщинах | Розподіл температури на поверхні полубескнечного тіла від рухомого джерела тепла. | Закони теплопровідності. | Природа і механізм виникнення холодних тріщин при зварюванні | Фізичні явища при проходженні струму через контакт. Контактна зварка. | Термодинамічні умови утворення зварного |