Граничные условия

Чтобы решить дифференциальное уравнение теплопроводно­сти, необходимо задать распределение температур в начальный момент времени (начальное условие) и условия взаимодействия тела с окружающей средой на его границах (граничные условия). Начальное условие определяется …

Основные допущения и упрощения, принятые в классической теории распространения теплоты при сварке

На современном уровне развития математики аналитическое решение уравнения теплопроводности в общем виде (5.21) еще не найдено, однако при введении некоторых допущений и упрощений можно получить пригодные для практического использования ча­стные …

Дифференциальное уравнение теплопроводности

Сложный процесс изменения температуры точек тела с коор­динатами jc, у, z во времени t описывается дифференциальным уравнением теплопроводности. Для вывода этого уравнения необ­ходимо рассмотреть баланс теплоты в некотором элементарном объеме …

Схемы нагреваемого тела

Распространение теплоты существенно зависит от формы и размеров нагреваемого тела. Точно учесть сложную конфигура­цию тела, анализируя процессы теплопереноса при сварке можно лишь при использовании методов компьютерного моделирования сварочных процессов (см. …

Поверхностная теплоотдача

С поверхности тел в окружающую среду (и наоборот) теплота передается путем конвективного или лучистого теплообмена. Ука­занные процессы играют важную роль при сварке: в конечном итоге вся теплота, введенная при сварке, …

Основные теплофизические величины и понятия

Приведем краткое описание теплофизических величин и поня­тий, обычно используемых в расчетах тепловых процессов при сварке. 1. Температурой Т называется физическая величина, характери­зующая степень нагретости тела. В настоящее время различают две …

ТЕПЛОВЫЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ СВАРКЕ

Реализация большинства сварочных процессов связана с нагре­вом материала свариваемых деталей при использовании сварочных источников теплоты различных видов, а эффективность того или иного сварочного процесса определяется условиями нагрева и ох­лаждения основного …

Ударный контакт и сварка взрывом

Сварка взрывом характеризуется использованием энергии взрыва и образующихся затем мощных газовых потоков для пере­мещения свариваемых деталей и создания в них пластических де­формаций, приводящих к образованию соединения в твердой фазе (рис. …

Термодинамическое определение сварки

Анализ физико-химических особенностей получения сварных и паяных соединений позволяет установить наличие в зоне сварки двух основных физических явлений, связанных с необратимым изменением энергии и вещества (рис. 1.4): введение и преобразо­вание …

Трущийся контакт и сварка трением

При сварке трением процесс организуют так, что механическая энергия вращающихся (или поступательно перемещающихся от­носительно друг друга) контактирующих тел переходит в тепло­вую. Выделение теплоты при этом происходит непосредственно на свариваемых поверхностях. …

Механические сварочные процессы

Механические сварочные процессы обычно протекают без вве­дения тепловой энергии извне, хотя при механическом воздейст­вии в ряде случаев возможно частичное преобразование механиче­ской энергии в зоне соединения в тепловую. Нагрев зоны сварки …

Кузнечная сварка

Кузнечная сварка возникла в ходе освоения человеком формо­образования нагретого металла при кузнечной обработке. Для осуществления кузнечной сварки металл сначала нагревают (чаще всего в печи) до «сварочного жара». Применительно к стали …

Способы термопрессовой сварки

Термопрессовая сварка осуществляется нагревом с одновремен­ным или последующим приложением давления либо при их сочета­нии. В большинстве прессовых процессов используют последую­щее приложение давления, обеспечивающее осадку соединения. Значительная часть прессовых сварочных процессов …

ПРЕССОВЫЕ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВАРОЧНЫЕ ПРОЦЕССЫ

Для прессовых и механических сварочных процессов харак­терно обязательное приложение давления в месте сварки. Источник энергии при этом может быть как внешним (газопрессовая, печная сварка), так и внутренним (контактная, индукционная сварка).

Электрошлаковая сварка

Электрошлаковая сварка появилась в свое время как дальней­шее развитие дуговой сварки под флюсом, когда было установле­но, что при определенных режимах электрод «закорачивается» на слой расплавленного шлака и выделение теплоты (рис. …

Газовое пламя

Газовое пламя - один из «старейших» источников энергии, ис­пользуемых в сварочных процессах. Сварочная газовая горелка появилась в начале XX в. как практическое осуществление хими­ческой реакции сжигания углеводородного топлива (чаще всего …

Взаимодействие лазерного излучения с веществом

Падающий на поверхность вещества световой пучок частично поглощается, а частично отражается. Из оптики известно, что доля энергии отраженного излучения зависит от длины световой волны и состояния поверхности вещества. В табл. …

Основные характеристики лазеров

Любой лазер независимо от конструктивного выполнения и схемы других конкретных особенностей имеет следующие основ­ные элементы: 1) рабочее тело - активную среду, состоящую из ансамбля ато­мов или молекул, для которых может …

Когерентное излучение и его основные свойства

Обычный полихроматический свет, излучаемый нагретыми те­лами, можно представить в виде набора большого числа гармони­ческих электромагнитных волн с различными частотами и хаотич­но изменяющимися во времени фазами. При распространении гармонической электромагнитной волны …

Полихроматический свет

Обычное световое излучение часто называют полихромати­ческим светом, так как оно состоит из целого ряда электромагнит­ных волн различной длины, лежащих в видимой области оптиче­ского диапазона спектра электромагнитного излучения. Этот диа­пазон условно …

Применение электронно-лучевых процессов для сварки

Электронно-лучевая сварка является одним из самых распро­страненных технологических применений электронного пучка. Поскольку сварка - процесс, связанный с локальным плавлением и последующей кристаллизацией расплавленного металла, ширина зоны расплавленного металла имеет при …

Основные физические характеристики электронного пучка

Электрон как устойчивая материальная частица может быть сравнительно просто выделен различными физическими спосо­бами, что и обусловило его широкое использование в различных областях науки и техники. Внутри кристалла каждый атом удерживается …

Формирование электронного пучка

Формирование электронного пучка для технологических целей можно представить как процесс, состоящий из следующих основ­ных стадий: 1) получение свободных электронов; 2) ускорение электронов электростатическим или электромаг­нитным полем и формирование направленного потока …

ТЕРМИЧЕСКИЕ НЕДУГОВЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ Электронно-лучевые источники

Развитие электронной техники позволило получать мощные электронные пучки, энергии которых достаточно для осуществле­ния различных технологических процессов. Это послужило осно­ванием для создания целой технологической отрасли, получившей название электронно-лучевой технологии. В последнее …

Применение плазменной дуги

Плазменную дугу применяют для резки, сварки, наплавки и напыления. Плазменная резка занимает ведущее место среди дру­гих способов плазменной обработки материалов по объему приме­нения в промышленности. В отличие от газокислородной резки …

Газовые среды

Газовая среда в горелке для плазменной обработки материалов должна обеспечивать: - защиту от окисления и охлаждать вольфрамовый электрод и сопло; - получение стабилизированной плазменной струи с необхо­димыми температурой и скоростью; …

Виды и особенности плазменных дуг

Плазменной дугой принято называть сжатый дуговой разряд с интенсивным плазмообразованием. В зависимости от вида положи­тельного электрода (анода) плазменная дуга может быть прямого и косвенного действия. В первом случае анодом служит …

Дуга с полым неплавящимся катодом в вакууме

Дуговой разряд с полым катодом (ДРПК) в вакууме применя­ется для сварки ответственных изделий из химически активных металлов и сплавов. Сварку ведут на постоянном токе прямой по­лярности, от источника с крутопадающей …

W-дуга в гелии

По теплофизическим свойствам гелий существенно отличается от аргона. Он имеет более высокий потенциал ионизации (24,6 вместо 15,7 эВ у аргона) и в 10-15 раз большую теплопроводность при температурах плазмы. Кроме …

Аргонодуговая сварка W-электродом

Аргонодуговая сварка W-электродом широко применяется для сварки ответственных конструкций из коррозионно-стойких ста­лей, цветных металлов, алюминиевых и других сплавов. Сварку обычно ведут на постоянном токе прямой полярности (исключая сварку алюминия) от …

Металлические дуги в защитных газах и вакууме

Me-дуга в защитных газах используется в основном для сварки малоуглеродистых и низколегированных сталей (в СО2, в смесях СО2 + Аг, СО2 + О2), а также алюминиевых сплавов и коррозион­но-стойких сталей …

Механизм образования монолитных соединений твердых тел

На первый взгляд кажется, что образование монолитного со­единения двух одинаковых монокристаллов с идеально гладкими и чистыми поверхностями возможно при любой температуре и без ввода внешней энергии. Для этого достаточно сблизить …

Сварка под флюсом

Дуга под флюсом отличается от свободной (открытой) свароч­ной дуги в первую очередь тем, что газовый разряд происходит в пространстве, которое изолированно от окружающей среды рас­плавленным шлаком. Наличие газового пузыря обусловливает …

Сварочные дуги с плавящимся электродом

Распределение энергии в сварочных дугах, их энергетическая структура определяются рядом факторов, главнейшие из которых следующие: 1) состав плазмы, размеры и условия стабилизации столба дуги; 2) материал, размеры и форма электродов …

Вентильный эффект

В связи с изменяющимися условиями существования дуги пе­ременного тока на электродах (различие в работе выхода электро­нов фі и ф2, разные температуры Тш и Гкип, разные формы элек­тродов и разный теплоотвод …