\У Какое значение для повышения производительности процесса имеет наличие подвижного токоподвода при автоматической электродуговой сварке по сравнению с ручной?

Дайте определение понятий производительности расплавления и наплавки, коэффициентов расплавления, наплавки, неравномерности плавления электрода и потерь.

Что такое эффективный, термический и полный тепловой коэффициенты полезного действия дуги? Как практически определяют эти величины?

Какими показателями можно оценивать производительность процессов сварки и наплавки?

Выведите уравнение для определения мгновенной скорости охлаждения в заданной точке свариваемого изделия при наплавке валика на массивное тело.

v/ При решении каких вопросов сварочной науки и техники необходимо использовать и применять закономерности распространения тепла при сварке?

ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ФИЗИЧЕСКОЙ ХИМИИ

При сварке плавлением между расплавленным металлом, шлаком и окружающей газовой средой протекают сложные физико-химические процессы. Условия взаимодействия между реагентами в зоне реакции весьма своеобразны и имеют следующие особенности:

1)высокую и быстро изменяющуюся температуру в зоне сварки;

2)кратковременность взаимодействия реагентов;

3)сильно развитую поверхность взаимодействия.

Чтобы получить металл шва заданного химического состава, нужно уметь управлять ходом металлургических процессов, для чего совершенно необходимо знать основные законы физической химии.

М. В. Ломоносов дал определение физической химии как науки об исследовании химических процессов с помощью физических методов. В настоящее время физическая химия превратилась в обширную отрасль знаний о наиболее общих законах химических превращений. Одним из важнейших разделов физической химии является химическая термодинамика. Ниже приведены ее основные положения.

§ 32. ЭЛЕМЕНТЫ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕРМОДИНАМИКИ

Первое начало термодинамики. В термодинамике рассматриваются процессы, связанные с тепловыми явлениями. Процессы, протекающие в тепловых машинах, изучает техническая термодинамика, тепловые явления, сопровождающие химические реакции,— химическая термодинамика.

Химическая термодинамика построена главным образом на двух началах, или законах, вытекающих из обобщения многовекового человеческого опыта, причем ни одно из следствий этих законов

не противоречит опыту. Дополнением к ним является тепловой закон Нернста, позволяющий производить расчеты по хими ческим равновесиям.

Начала термодинамики справедливы для любого тела или группы тел. При этом будем иметь в виду, что тело или группа тел, находящихся во взаимодействии и мысленно обособленных от окружающей среды, называются системой.

к В основу первого начала термодинамики положен закон сохранения энергии, впервые сформулированный М. В. Ломоносовым (1748 г.). Согласно этому закону взамен энергии одного вида, исчезающей в каком-либо процессе , появляется энергия другого вида в количестве, строго эквивалентном первому.

Среди различных форм энергии, встречающихся в химических процессах, особое значение имеет внутренняя энергия 1/, которая находится в скрытом виде в каждом веществе и слагается из энергии поступательного, колебательного и вращательного движений элементарных частиц и энергии взаимодействия этих частиц. Количество внутренней энергии системы зависит не только от природы составляющих ее веществ и их массы, но и от состояния системы, т. е. от внешних условий, в которых она находится. Из внешних условий, влияющих на величину внутренней энергии системы, следует учитывать объем V, давление р и температуру Т. Эти три переменных фактора определяют термодинамическое состояние системы и могут изменяться в любом физико-химическом процессе. Следовательно, и = / (У, Р, Т).

Поскольку внутренняя энергия зависит от количества вещества, ее относят к молю этого вещества. Единицей же ее измерения обычно является тепловая единица — калория.

Изменение внутренней энергии не зависит от пути перехода системы из одного состояния в другое, а определяется лишь параметрами начального и конечного состояний этой системы. Формами превращения внутренней энергии при изменении состояния системы являются теплота и механическая работа. Изменение внутренней энергии может происходить за счет подвода к системе или отвода от нее тепла. Оно может явиться и результатом работы, совершенной самой системой или над ней. Если, преодолевая действие внешних сил, работу производит система (работа расширения), то запас внутренней энергии ее уменьшается. Наоборот, если работа совершается внешними силами над системой (работа сжатия), то запас внутренней энергии увеличивается.

Сформулируем в общем виде первое начало термодинамики: приращение внутренней энергии АС какой-нибудь системы равно количеству сообщенной системе теплоты (2 за вычетом совершенной системой работы А:

Ьи^С1-А,(V.!)

или для бесконечно малого изменения состояния системы:

161