4,Электрическая дуга.

Электрическая дуга- это самостоятельный устойчивый электрический разряд в газе, характеризующийся высокой плотностью тока (1-100 А/мм²), низким напряжением (8-50 В) и высокой температурой (5-50) 10³К.

Вид переноса	Типовые примеры
1.Крупнокапельный с замыканиями дугового промежутка	Ручная сварка при j≤10^2А/мм^2
2. Мелкокапельный с замыканиями дугового промежутка	Механизированная сварка в СО2
3. Мелкокапельный без замыканий дугового промежутка	Сварка под Флюсом при j≥10^3 А/мм^2
4. Струйный	Сварка в инертных газах тонкой проволокой при j>10^3 А/мм^2
5. Парами металла	При всех видах сварки плавящимся электродами - как дополнение к другим видам переноса.

1. Катод;

2. анод;

3. столб дуги;

4. катодная область;

5. анодная область.

;

.

Причина катодного и анодного падений напряжения есть объёмные электрические разряды вблизи электродов дуги: у катода – скопление положительных ионов, у анода – скопление (облако) электронов, поступающих из столба.

Виды эмиссии электронов с катода в дугу.

1. Термоэлектронная эмиссия.

J_тэ= , где

Т- температура катода,

А=120 - коэффициент, Ф- работа выхода электрона Ме .

При высоких температурах энергии теплового движения некоторых электронов оказывается достаточно для преодоления потенциального барьера притяжения электростатического поля ядер атомов кристаллической решетки.

2. Электростатическая (автоэлектронная) эмиссия.

Под действием напряженности Е электрического поля, электроны вытягиваются из катода, преодолевая потенциальный барьер у поверхности.

Электростатическое поле изменяет работу выхода электрона, , что при совместном действии термо- и автоэлектронной эмиссий увеличивает величину плотности тока термоэлектронной эмиссии.

J_ат=

3. Фотоэлектронная эмиссия.

Под действием фотонов часть электронов приобретают энергию, достаточную для преодоления поверхностного потенциального барьера. Энергия фотонов зависит от длины волны. В видимой области спектра фотоэлектронная эмиссия присуща щелочным металлам, для остальных требуется ультрафиолет.

4. Вторичная электронная эмиссия.

При бомбардировке катода положительно заряженными ионами и нейтральными атомами, некоторым электронам сообщаются энергии, достаточные для преодоления поверхностного потенциального барьера, и они покидают катод.

Возможна вторичная электронная эмиссия и на аноде, а также отраженные электроны при бомбардировке анода потоком электронов.

В сварочных дугах имеют место все виды электронной эмиссии, но основную роль играют термоэлектронная и электростатическая эмиссии.

Билет №8

1.Механизм образования монолитных соединений твердых тел

Теоретически – образование монолитного соединения двух одинаковых монокристаллов с идеально гладкими и частыми поверхностями возможно при любой температуре и без приложения внешней энергии, лишь бы сблизить поверхности и совместить кристаллические решетки

В действительности даже в идеальном случае для соединения поверхностей требуется затраты энергии.

На свободной поверхности кристалла или жидкости атом не уравновешен, что вызывает повышение энергии поверхностного слоя кристалла ω_n, энергия ω_n больше энергии перемещения атома внутри тела – ω_о.

Для соединения двух монокристаллов требуется энергия (деформационная или тепловая), превышающая граничную энергию ω_гр.

Внешняя энергия, превышающая граничную, ведет к возникновению квантовых процессов взаимодействия электронных оболочек атомов. После этого общая энергия системы начинает снижаться до уровня, соответствующего энергии атомов в кристалле, и выделится энергия, равная избыточной энергии поверхностных атомов кристалла до их соединения – энергия активации.

Получение монолитных соединений может быть осложнено:

1. наличием микронеровностей;

2. наличием загрязнений.