Теория сварочных процессов
|
соединение Рис. 1.4. Схема термодинамических превращений энергии и вещества при сварке |
вещества необходимо только при некоторых видах сварки плавлением и пайки, причем энергия в этих случаях может быть введена также с расплавленным металлом.
Характер движения (переноса) вещества в зоне сварки сильно меняется от процесса к процессу. Движение значительно при сварке плавлением и пайке, особенно при наличии присадочного материала. При сварке давлением с нагревом металл в зоне стыка испытывает незначительные превращения и существенно только движение вещества через стык в результате диффузии. Холодная сварка реализуется практически без движения вещества, если не учитывать переползания дислокаций и выхода их на поверхность.
Исходя из сказанного, можно дать так называемое термодина - . мическое определение сварки: сварка - это процесс получения монолитного соединения материалов за счет термодинамического необратимого преобразования тепловой и механической энергии и вещества в месте соединения.
Склеивание, цементирование и другие соединительные процессы, обеспечивающие монолитность соединения, в отличие от сварки и пайки, как правило, не требуют специальных источников энергии. Они реализуются обычно только за счет введения (превращения) вещества: клея, цемента и т. д. (рис. 1.5).
Кроме самого общего, термодинамического, возможны и другие определения сварки. Например, в технологическом аспекте согласно ГОСТ 2601-84: сварка - это процесс получения неразъемных соединений посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном нагреве или пласти-
|
Рис. 1.5. Схема получения монолитного соединения при сварке, пайке и склеивании |
ческом деформировании либо при совместном действии того и другого. Вместе с тем именно энергия и пути ее преобразования являются доминирующими факторами, которые определяют сварку как физико-химическое явление.
Рассмотрение термодинамической структуры сварочных процессов позволяет подразделить их по виду введенной энергии на термические, термомеханические и механические процессы.
На основании первого закона термодинамики можно подсчитать изменение внутренней энергии системы соединяемых элементов, теоретически необходимое для образования монолитного соединения при данных конкретных условиях, в которые входят источник энергии, материал изделий, конструкция соединения и т. д.
