Об экранирующем влиянии силовых полей промежуточных оболочек можно судить по их электронному строению, определяемому энергетическим состоянием атомов промежуточных электронных уровней. Энергия электронных групп на различных электронных уровнях определяется главным квантовым числом (энергетический уровень электронной оболочки в дальнейшем будем называть группой), изменяющимся от 1 до 6. С увеличением этого числа свободная энергия возрастает. Подгруппы (энергетические подуровни) обозначают буквами в, р, й, /. От подгруппы в к подгруппе / свободная энергия возрастает. Учитывая число электронов в каждой подгруппе, по данным табл. 1.1 можно судить об экранирующем влиянии промежуточных электронных уровней на прочность связи внешних электронов с ядром.

Общее число электронов (порядковый номер элемента в периодической системе) равно положительному заряду ядра. Если сравнивать атомные радиусы, число оболочек и электронов различных элементов, то легко увидеть, что при малоотличающихся радиусах заполнение объема атома оболочками и электронами очень сильно отличается и возрастает с увеличением атомной

Таблица 1.1 Распределение электронов в атомах некоторых элементов по энергетическим уровням

Условные показатели удельного заряда у атомов некоторых элементов

массы элемента (табл. 1.2). Поэтому ориентировочно атомную массу элемента можно считать показателем плотности экранирующего поля внутренних оболочек атома.

Чтобы учесть влияние плотности экранирующего поля, можно ввести условный показатель — общий удельный заряд аи равный частному от деления общего заряда на атомную массу общего числа электронов, и экранирующий удельный заряд а2, равный частному от деления заряда экранирующих электронов на атомную массу. Если значение аг ■— а.2 близко к нулю, то электроны внешнего уровня прочно связаны с атомом. Чем больше эта разность и чем слабее связь внешних электронов с атомом, тем легче они отделяются и, следовательно, лучше свариваются элементы.

Приведенные сведения могут быть полезны при прогнозировании поведения различных металлов при сварке давлением.

Второй показатель, от которого зависит свариваемость при сварке давлением,— величина энергии, которую надо затратить на отрыв электрона от атома. Как отмечалось, для установления металлической связи в сварном соединении между свариваемыми поверхностями должен установиться электронный обмен. Для разных металлов способность к электронному обмену различна, она зависит от энергии связи внешних электронов с атомами. Физическими показателями энергии связи могут служить потен-