Показатели свариваемости
Признаки, характеризующие ту или иную степень свариваемости, четко не определены и устанавливаются в зависимости от отраслевых технических требований к производству сварных конструкций.
Результатом неупругого соударения будет образование иона и двух электронов, обладающих малыми скоростями. Затем электроны снова начнут ускоряться электрическим полем.
|
^быстр А А + 2емедл. атом ион |
Ионизация холодной плазмы осуществляется весьма небольшим числом высокоскоростных электронов, соответствующих «хвосту» максвелловского распределения. Поэтому неупругих столкновений в сварочном столбе дуги обычно значительно меньше, чем упругих.
Энергия ионизации, численно равная [/;, зависит от строения атома, т. е. от его места в периодической системе элементов Менделеева (рис. 2.11). Потенциал ионизации (У/ представляет собой
Uj, эВ
|
25 - О 10 20 30 40 50 60 70 80 Z Рис. 2.11. Потенциалы ионизации химических элементов в зависимости от их порядкового номера Z в периодической системе элементов Менделеева |
периодическую функцию атомного номера элемента Z, и значения Uj снижаются с уменьшением номера группы и увеличением номера периода таблицы Менделеева. Наименьший потенциал ионизации (Uj = 3,9 эВ) имеют пары цезия Cs. Единственный валентный электрон у щелочных металлов первой группы слабо связан с ядром, поэтому и энергия ионизации щелочных металлов невелика. Наивысший потенциал £/г =24,6 эВ наблюдается у самого легкого из инертных газов - гелия Не. Оболочка инертных газов заполнена и поэтому наиболее прочна.
Атомы и молекулы могут возбуждаться не только при соударениях между собой или с ионами и электронами, но и путем поглощения квантов излучения, которые появляются в столбе дуги при рекомбинации других сильно возбужденных атомов.
Условие фотоионизации выражается формулой
|
hv > eUj, |
|
(2.27) |
колебаний; с - скорость света; А/ - длина волны электромагнитного излучения, способного вызвать ионизацию атомов, м. Из условия (2.27) получаем выражение для А/:
|
(2.28) |
|
eU, |
|
eUi |
|
he 4,13-10-15-3-Ю8 12,4-Ю-7 |
|
eU, |
Чем больше потенциал ионизации элемента Ub тем меньше
требуемая длина волны А/. Для сварочной дуги значения eUx составляют 4...25 эВ и соответствующие длины волн находятся в ультрафиолетовой части спектра. Например, для аргона eUx =
/: _2
= 15,7 эВ, Xj = 1,24-10 /15,7 = 7,85-10 мкм, а для щелочных
металлов eUj = 4...6 эВ; А,- = 0,2...0,3 мкм.
Фотоионизация в плотной плазме, видимо, незначительна по •сравнению с термической ионизацией, причем выделить их доли расчетным и опытным путем пока не удается.
