Page 13 - 4531

1 ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ ЗВАРЮВАННЯ

Протягом усього періоду існування людини на Землі – у
тому числі, у кам’яному, брондзовому і залізному віках – їй
треба було вирішувати завдання як з’єднати між собою дві
або більше окремих частин у єдиний монолітний виріб, тобто
одержувати нерознімні зварні з’єднання. У міру розвитку
суспільства і створення нових конструкційних матеріалів зі
спеціальними властивостями, проблема одержання зварних
з’єднань з властивостями, близькими до властивостей цих
матеріалів, ставала щораз складнішою та актуальнішою.
Добре відомо, що конструкційні матеріали являють
собою агрегат атомів (іонів), які перебувають у взаємодії.
Фізичні характеристики і характеристики міцності твердих тіл
зумовлені розташуванням атомів (іонів) і хімічними
зв’язками, які діють між ними.
Усі тверді тіла чинять опір як деформації розтягу, так і
деформації стиску. Отже, між частинками твердого тіла діють
як сили притягання, так і сили відштовхування. При певній
відстані між частинками ці сили зрівноважуються, що і
відповдає станові рівноваги кристалу.
У грубому наближенні це можна пояснити механічною
моделлю (рис. 1.1), яка являє собою дві кульки, з’єднані
натягнутим гумовим шнуром і стиснутою спіральною
пружиною. Кульки перебувають у рівновазі, бо сила натягу
шнура зрівноважена розштовхувальною силою стиску
пружини.
Насправді картина значно складніша, бо сили взаємодії
між частинками тіла перебувають у ще складнішій залежності
від відстані між ними, ніж пружні сили. Теорія і досвід
показують, що сили притягання між частинками твердого тіла
виявляються уже при таких відстанях, при яких сили
відштовхування ще не виявляються. Ці та інші сили
зростають зі зменшенням відстані між частинками, але сили
притягання зростають значно повільніше, ніж сили
відштовхування.

Рисунок 1.1 – Модель міжатомних сил у твердому тілі
12