Процессов сварки . Виды элементарных связей.

Сварка – процесс получения монолитного неразъемного соединения за счет термодинамически необратимого процесса превращения энергии и вещества в стыке. В отличие от сварки склеивание и цементирование происходит без приложения энергии и монолитность достигается за счет введения вещества (клея, цемента) с последующим превращением. Монолитности сварного соединения обеспечивается образованием атомно-молекулярных связей.

При сварке наибольшее распространение получили четыре основных типа атомно-молекулярных связей.

1. Полярная (молекулярные силы Ван дер Ваальса). При полярной связи не происходит электронного обмена между атомами и не требуется отрыв электронов от атомов. В данном случае имеет место смещение электронов в преимущественном направлении с образованием электрических диполей, что создает предпосылки для электромагнитного взаимодействия.

Такая связь непрочна (энергия связи порядка 0,1 эВ). Силы Ван дер Ваальса характерны для склеивания и смачивания твердых тел жидкостями.

2. Ионная связь (гетерополярная). При ионной связи происходит электронный обмен – электроны с одного атома переходят на другой с образованием катионов и анионов.

Энергия связи весьма велика (порядка 8 эВ). Ионная связь имеет место в соединениях Si, Sn, Pb, Al c Se, Te, O, S, H.

3. Ковалентная связь – имеет место переход электронов внешних оболочек соседних атомов и объединение их на общих орбитах. Энергия связи весьма велика (порядка 6 эВ). Характерна для соединений Cu, Ag, Zn c Li, Cr, mg.

4. Металлическая связь – имеет место образование кристаллической решетки из положительных ионов, между которыми перемещаются делокализованные (свободные) электроны.

Т.к. в металлах имеет место «обмен электронами», то допускается большая подвижность атомов, чем при других видах связей. Этим объясняется высокая пластичность, тепло- и электропроводность металлов. Энергия металлической связи весьма велика (порядка 8 эВ).

Все четыре типа атомно-молекулярных связей редко существуют в чистом виде. Более вероятна их комбинация.