Кисень розчиняється у багатьох металах, в тому числі і в залозі. Вивчення особливостей розчинення кисню в залозі дозволяє зробити висновки щодо взаємодії кисню зі сталлю, основою якої є залізо. Залізо з кислоро-будинок утворює три оксиду в результаті наступних реакцій:
2Fe + О2 2FeO (закис, що містить 22,7% 02);
6FeO + О2 2Fe304 (закис-окис, що містить 27,64% О2);
4Fe304 + О2 бРегОз (окис, що містить 30,06% О2).
З цих трьох оксидів тільки закис заліза FeO розчинна в залозі і тому найбільш сильно впливає на його властивості у скла-ве, що зварюється. Решта оксиди в залозі не розчин-ряют, можуть в ньому бути присутнім тільки у вигляді окремих включень і легко розкладаються при високих температурах.
Встановлено, що при температурі плавлення заліза предель-ва розчинність кисню в залізі становить соті частки відсотка (0,16%), а при кімнатній температурі - тисячні частки відсотка. Твердий розчин О2 в Fe називають оксіферрітом.
На рис. 9.8 приведена ліва частина діаграми стану «желе-зо - кисень». При температурі 845 К закис FeO, що знаходиться в залозі поза твердого розчину, розкладається з утворенням закису - окису:
4FeO -► Fe304 + Fe. (9.16)
Таким чином, при кімнатній температурі кисень знаходить-ся в залозі як в твердому розчині Fea (в оксіферріте), так і у вигляді включень Рез04.
На початку третього тисячоліття зварювання продовжує залишатися одним з провідних технологічних процесів створення матеріальної основи сучасної цивілізації. Більше половини валового національного продукту промислово розвинених країн створюється за допомогою зварювання і споріднених технологій. До 2/3 світового споживання сталевого пуття-ту йде на виробництво зварних конструкцій і споруд. У багатьох випадках зварювання є найбільш ефективним або єдино мож-ли способом створення нероз'ємних з'єднань конструкційних матеріалів і отримання ресурсозберігаючих заготовок, максимально наближених по геометрії до оптимальної форми готової деталі або конструкції.
Зварюванні піддаються практично будь-які метали і неметали (пластмаси, кераміка, скло та ін.). Розробка нових технологічних процесів, зварювальних матеріалів і процесів термічної обробки зварних з'єднань вимагає ґрунтовної теоретичної підготовки в області зварювальних процесів. У зв'язку з цим в Стандарті навчальної про-грами за фахом 150202 «Обладнання і технологія зварюва-ного виробництва» дисципліна «Теорія зварювальних процесів» є базовою при підготовці інженерів-механіків. Вона охоплює широке коло процесів, що відбуваються при зварюванні матеріалів і визначають в кінцевому підсумку якість та працездатність зварних з'єднань.
I. «Джерела енергії для зварювання» (д-р техн. Наук, проф. В. М. Ні-рівний);
II. «Теплові процеси при зварюванні» (д-р техн. Наук, проф. А. В. Ко-Новаль);
III. «Фізико-хімічні та металургійні процеси при зварюванні» (д-р техн. Наук, проф. Б. Ф. Якушин);
IV. «Термодеформаційних процеси і перетворення в металах при зварюванні» (д-р техн. Наук, проф. А. С. Куркін, д-р техн. Наук, проф.
Е. Л. Макаров, д-р техн. наук, проф. А. В. Коновалов).
Скачки потенціалу в катодного і анодного областях обусловле-ни скупченнями просторового заряду і підвищеним опору-опором цих областей у порівнянні зі стовпом дуги.
Нерівномірним виявляється і розподіл температури по довжині стовпа дуги. Високі значення температури в стовпі дуги (плазмовому каналі) знижуються до значно менших зна-ний на поверхні електродів. Все це призводить до того, що
Мал. 2.4. зони дуги
умови в приелектродних областях помітно відрізняються від умов в плазми-менном каналі (шнурі), і, таким чи-тельно, при вивченні процесів в дузі слід виділити три зони: катодний 1, анодний 2 і стовп дуги 3 (рис. 2.4).
У газовому проміжку між двома електродами заряджені частинки мо-гут виникнути у всіх трьох зонах, але головним чином вони з'являються в ре-док процесів емісії на катоді і об'ємної іонізації в стовпі дуги. У зв'язку з обмеженістю емісії елек-тронів стовп дуги (як і будь-який про-водник) далеко від катода зберігає по відношенню до нього позитивний потенціал, тому часто його називають позитивним стовпом. У той же час не слід за-бувати, що плазма стовпа зазвичай квазінейтральності.