Термические, механические и термомеханические сварочные процессы и источники энергии

1. Термические, механические и термомеханические сварочные процессы и источники энергии

1. План лекции

1) Требования к сварочным источникам энергии.

2) Термические процессы и источники.

3) Механические процессы и источники.

4) Термомеханические процессы и источники.

Источники энергии для термических процессов сварки плавлением (луч, дуга, пламя и др.) должны обеспечивать концентрацию тепловой энергии и температуру в зоне сварки или пятне нагрева заданных размеров, достаточные для плавления материала и провара его на требуемую глубину.

Источники энергии для термомеханических и механических процессов сварки давлением (контактная, термопрессовая, холодная и др.) должны обеспечивать концентрацию тепловой и механической энергии в зоне сварки, а также давление, достаточные для создания физического контакта, активации и химического взаимодействия атомов соединяемых поверхностей.

Должны также обеспечиваться физическая или физико-химическая защита зоны сварки от окружающего воздуха и другие технологические условия.

Для всех термических процессов сварки, независимо от вида носителя энергии (инструмента) она вводится в стык в конечном итоге через расплавленный материал. Энергия хаотически движущихся частиц расплавленного материала в термодинамике называется термической.

К термомеханическим относятся процессы, идущие с введением теплоты и механической энергии сил давления при осадке. Теплота может выделяться при протекании электротока, газопламенном или индукционном нагреве, введении горячего инструмента. Сварка может вестись как с плавлением металла, так и без плавления. Эффективность использования энергии источников при сварке оценивается через эффективный и термический КПД. Эффективный КПД более высок при дуговой сварке (0,6 – 0,9), а термический КПД – у электроннолучевой и лазерной (0,38 – 0,48).

Механические или прессово-механические процессы сварки основаны на пластической деформации, создаваемой в зоне сварного соединения. Для пластичных материалов возможна деформация в холодном состоянии (холодная сварка), а для больших сечений деталей требуется предварительный подогрев (кузнечная сварка). Нагрев свариваемых деталей может осуществляться в результате преобразования механической энергии в тепловую (сварка трением).

Давление осуществляется как с помощью прессовых устройств, так и с помощью взрыва (сварка взрывом).

2.2 Рекомендуемая литература:

1.[2] стр.26.

2.[2] стр.24.

3.[2] стр.26.

4.[2 стр.24-25.

2.3 Контрольные задания для СРС (тема 2) [1,2]

1) Требования к сварочным источникам энергии.

2) Термические процессы и источники.

3) Механические процессы и источники.

4) Термомеханические процессы и источники.