ток. Бурное развитие новой
советской сварочной техники началось примерно в 1929—1930 гг. и
продолжается и сейчас непрерывно возрастающими темпами.
В настоящее время Советский
Союз, бесспорно, занимает ведущее место по объёму применений и
техническому совершенству сварки. В создании новейшей современной
сварочной техники совершенно исключительную роль играли и играют
советские научные работники, инженеры, стахановцы-сварщики, и по
многим способам сварки Советский Союз занимает сейчас первое место в
мире.
ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СВАРКИ
Сваркой называется процесс
получения неразъёмного соединения отдельных частей из твёрдых материалов
за счёт междуатомных сил сцепления как с применением нагрева, так и без
него.
Сварка в промышленности особенно
широко применяется для соединения металлов, но могут свариваться и
многие другие материалы: стёкла, пластмассы, смолы, некоторые горные
породы и т. д. В настоящей книге рассматривается только сварка
металлов.
Силы сцепления, связывающие в
одно целое элементарные частицы, из которых состоят твёрдые или
жидкие тела, могут быть объяснены взаимодействием электронных оболочек
атомов, составляющих тело. Для осуществления сварки, т. е. соединения
твёрдых металлических частей в одно целое, необходимо привести в
действие силы сцепления. Для этого прежде всего нужно достаточно
сблизить атомы соединяемых частей на расстояние порядка атомного
радиуса, а затем активизировать силы сцепления, т. е. заставить
взаимодействовать электронные оболочки соединяемых частиц.
По общим законам термодинамики
частицы взаимодействуют так, что в конечном счёте уменьшают свободную
энергию системы. К процессам, уменьшающим свободную энергию системы,
относя-т-ся, например, распределение атомов в определённом правильном
порядке пространственной кристаллической решётки, которая обладает
известной прочностью. Для деформирования решётки необходимо затратить
определённую работу, т. е. подвести к твёрдому кристаллическому телу
достаточное количество энергии. Деформированная клисталлическая
решётка при подходящих условиях возвращается к нормальному состоянию,
уменьшая свободную энергию системы и возвращая работу, затраченную на
её деформирование. Во время перестройки деформированной
кристаллической решётки частицы приходят во взаимодействие, вызывая
срастание в одно целое соединяемых металлических частей.
К процессам, идущим
самопроизвольно, с уменьшением свободной энергии системы, относятся,
например, растворение и диффузия, которые часто играют основную роль в
процессе сварки. Важным фактором увеличения свободной энергии системы
является нагрев свариваемых тел. С повышением температуры сначала
происходит уменьшение прочности твёрдого тела, ослабляются упругие
свойства, растёт способность к пластическим деформациям, а затем
про-
