Каким газом обдуваются детали в инвенторных полуавтоматах при сварке металлических деталей ?

Question

Что такое холодная сварка ?

Пример 1 При работе в открытом космосе в среде очень глубокого вакума трущиеся металлические детали намертво свариваются. Поэтому ни в одном модуле, выходящем в открытый космос, нет дверей с металлическими петлями. Двери выполнены в виде плотно закрывающихся круглых крышек, удерживаемых давлением в модуле, а сами петли сделаны из материалов у которых очень малый коэффициент трения. Выход в открытый космос всегда сопряжён с громадным риском для жизни космонавта. Элементарно может отказать какая-либо из систем в скафандре.

Пример 2 Для колес Луноходов делали специальные керамические подшипники, обычные приваривались в вакуме.

Пример 3 Взято из источника описание эксперимента в вакуме

В лабораторную установку сверхвысокого вакума были помещены две одинаковые металлические шестеренки, введенные между собой в зацепление. Когда эта пара была приведена во вращение при рабочем давлении в установке порядка 10–6 Па, то уже через непродолжительный промежуток времени стали ощущаться какие-то неполадки. После вскрытия вакумной камеры обнаружилось, что вместо двух одинаковых шестеренок имеются два гладких валика (совершенно без зубьев) различных диаметров.

Объяснение процесса:

Что происходит с температурой испарения и следовательно кипения воды или металла по мере понижения давления ? Температура испарения (кипения) воды и температура плавления (кипения) металла тоже понижается. и чем больше вакум тем меньше эта температура. Для примера на высоте Эвереста вода закипит при температуре 60 градусов, а испаряться начнет при 30 градусах. По мере понижения давления до давления в открытом космическом пространстве, вода закипит при нескольких градусах. Тот же процесс для металла. По мере понижения давления температура его плавления тоже понижается, поэтому малейше трение в вакуме максимально нагревает трущиеся металлические детали и они начинают плавиться как в эксперименте с шестеренками. Данный процесс получил название холодной сварки. Именно для этого некоторые сварочные аппараты обдувают детали газами, которые при выходе из сопла понижают давление вокруг детали и понижают следовательно е температуру плавления.

Answer 1

Газ для обдува в инвентарных полуавтоматах при сварке металлических деталей:

В инвентарных полуавтоматах при сварке металлических деталей обычно используется газ аргон (Ar) . Аргон является инертным газом и не реагирует с металлом, что позволяет предотвратить окисление сварочной ванны. Это особенно важно для получения качественного шва без дефектов.

Холодная сварка:

Холодная сварка — это процесс соединения двух металлических поверхностей при низкой температуре, часто без нагрева до температуры плавления. В условиях вакума или очень низкого давления, трение между трущимися деталями может вызвать локальное повышение температуры и привести к спеканию поверхностей без нагрева до температуры плавления. Это явление часто называют холодной сваркой.

Примеры:

Объяснение процесса:

В условиях низкого давления температура плавления металла снижается. Это означает, что при трении между трущимися деталями даже при относительно небольшом нагреве они могут начать спекаться и образовывать прочное соединение.

Газы для обдува:

Для предотвращения холодной сварки в некоторых случаях используют газы, которые создают атмосферу вокруг деталей и снижают температуру плавления. Аргон часто используется как инертный газ для защиты сварочной зоны от окисления.

Заключение:

Холодная сварка — это процесс, при котором металлические поверхности спекаются при низких температурах и давлении. Для предотвращения этого явления используются инертные газы, такие как аргон, которые создают защитную атмосферу вокруг свариваемых деталей.