Uo‘K: 62(075) kbk

Yoy bilan payvandlash jarayonining unumdorligi. Payvandlash­ ning unumdorligi eritib qoplangan metall miqdori bilan aniqlanadi.


e
G = _α •I_pay•t
bu yerda: G – eritib yopishtirilgan metalning og‘irligi, g. Tok qancha katta bo‘lsa, unumdorlik shuncha yuqori bo‘ladi.
Biroq ishlatilayotgan elektrod uchun payvandlash tokini juda ham orttirish Joul-Lens issiqligi tufayli elektrodning qizib ketishiga sabab bo‘ladi, bu esa payvand chokining sifatini juda pasaytirib yubora­ di, chunki chokdagi metall va qo‘shimcha metalning suyuqlangan zonasi o‘ta qizib ketadi. Elektrodning o‘ta qizib ketishi metalning uchqun shaklida sachrab isroflanishini ko‘paytirib yuboradi.

5. 
   ^{Pogon energiya. Yoy (manba) effektiv issiqlik quvvati q}M ning yoyning siljish tezligi U ga nisbatan pogon energiya deyiladi.
   

_{qI } 0, 24  I _pay U_yoy _{I ,}
Joul / sek

v v
bu yerda: d – yoyning siljish tezligi (payvandlash tezligi) sm/sek.
Bu energiya bir yo‘lli chok yoki valikning uzunlik birligiga to‘g‘ri kelgan kaloriyalarda hisoblangan issiqlik miqdori.
Payvandlash yoyining to‘liq issiqlik quvvatini taxminan uning elektr quvvati issiqlik ekvivalentiga teng deb olinadi:
Q = 0,24U_yoy •I_pay Joul/sek
bu yerda: U _yoy – yoyda kuchlanishning tushishi, V; I_pay – payvandlash toki kattaligi, A;
Q – payvandlash yoyi elektr quvvatining issiqlik ekvivalenti, Joul/sek.

Payvandlash yoyini buyumni qizdirish jarayonida unga vaqt birligi ichida bergan issiqlik miqdori payvandlash yoyining effek- tiv issiqlik quvvati deyiladi. Effektiv issiqlik quvvati buyumdagi yoy dog‘ida ajralayotgan buyumdagi dog‘ning yoy ustuni bilan issiqlik almashinishida buyumga berilayotgan hamda suyuqlan­ gan flus, elektrod metali va qoplama tomchilari bilan kirayotgan issiqlik energiyalari yig‘indisidan iborat:
q_m = 0,24•U_yoy •I_pay•η_m, Joul/sek
bu yerda: q_m – payvandlash yoyining effektiv issiqlik quvvati, Joul/sek;
η_m – payvandlash yoyining metalni qizitish jarayonidagi effektiv foydali ish koeffitsienti.
Bundan

_m 
q_m
0, 24 U  I

yoy pay

Payvandlash yoyining metalni qizitish protsessidagi effektiv foydali ish koeffitsienti deb, metalga berilgan issiqlik miqdorining yoy elektr quvvatining issiqlik ekvivalentiga nisbatiga aytiladi. Bu koeffitsient yoy oralig‘ida issiqlik ajralish va issiqlik almashinish jarayonlari effektivligining buyum metalining qizishiga nisbatini xarakterlaydi va asosan, payvandlash usuliga bog‘liq.

Yoyning uzunligi ortganida effektiv foydali ish koeffitsienti ka­ mayadi va yoy vannaga chuqurroq kirishi bilan ortadi. Metall el­ ektrodlar bilan payvandlashda bu koeffitsient tokining turi, qutb- liligi va kattaligiga unchalik bog‘liq bo‘lmaydi.

O‘z-o‘zini tekshirish uchun savollar:

1. 
   Payvandlash yoyi nima?
   
2. 
   Payvandlash yoyi qanday zonalardan tuzilgan?
   
3. 
   Payvandlash yoyining volt­amper tavsifining xususiyatlari qanaqa?
   
4. 
   Gaz ionizatsiyasi nima?
   
5. 
   Elektrod va buyum qisqa tutashganda nima uchun yoy yonadi?
   
6. 
   O‘zgaruvchan tokda yoy yonishining xususiyatlari nimada?
   
7. 
   Yoyning effektiv f.i.k. nima?
   
8. 
   Elektrod metalining yoy orqali ko‘chish turlari qaysilar?
   
9. 
   Magnit purkashi nima?
   

2. Eritib payvandlashdagi metallurgik jarayonlar

1. Payvandlash vannasining hosil bo‘lish shartlari

Eritib payvandlashning hamma usullarida payvandlash van­ nasida metallar va ularning qotishmalarini metallurgiya pechlari- da eritishdagidek jarayonlar sodir bo‘ladi. Bular erish, suyuq metalning gazlar va shlak komponentlari bilan o‘zaro ta’sirlashu­ vi, metalning legirlanish va legirlovchi komponentlarning yonib ketishi (bug‘lanishi, oksidlanishi), metalning qotishi, unda struk­ tura o‘zgarishlari sodir bo‘lishi kabi jarayonlardir.
Biroq payvandlashda bu jarayonlar juda qiyin sharoitlarda ke­ chadi. Payvandlashda qizdiriladigan va eritiladigan metall mas­ sasi kichik: marten pechlaridagi tonnalarga qiyoslanganda nur bi­ lan payvandlash usullarida grammlarda yoki elektr-shlak usulida payvandlashda kilogrammlarda bo‘ladi.
Elektrod metalli tomchisining o‘rtacha harorati 2300°C, pay­ vandlash vannasiniki 1600°C bo‘ladi.
Metall bir tekis qizimaydi – vanna markazidagi qaynash ha­ roratidan vanna chetidagi erish haroratigacha qiziydi. Haroratlar o‘rtasidagi bunday farq suyuq metalda konvektiv oqimlarni kel- tirib chiqaradi.
Payvandlash boshqa metallurgik jarayonlardan quyidagi mohi­ yatlari bilan farq qiladi: a) qizdirish yuqori haroratda bajariladi; b) katta tezlik bilan kechadi; d) qizigan va erigan metalning o‘ta kam hajmi bilan tavsiflanadi; e) payvandlash zonasidagi erigan metalga uni o‘rab turgan gazlar va shlaklar ta’sir etadi; f) ayrim hollarda chok metalini hosil qilish uchun payvandlash simlari ishlatiladi, ularning kimyoviy tarkibi asosiy metall tarkibidan farq qiladi.
Payvandlash davridagi yuqori harorat elektrod va asosiy metall, elektrod qoplami va flusning erish tezligini oshiradi. Shu bilan bir qatorda gazlar ajraladi (asosan uglerod oksidlanishi hisobiga), payvandlash zonasida ishtirok etuvchi kimyoviy moddalar bug‘la­ nadi, sachraydi va oksidlanadi.
Kislorod, azot va vodorod molekulalari yoyning yuqori ha­ roratida ko‘pincha atomlarga ajraladi, ya’ni dissotsiatsiyalanadi. Atomar holatda bu elementlar yuqori kimyoviy faollikga egadirlar. Shular oqibatida elementlarning oksidlanishi, metalning azot bilan to‘yintirilishi va payvandlash jarayonida vodorodning yutili-
shi, oddiy metallurgik jarayonlarga nisbatan jadal kechadi.
Chok metalining kimyoviy tarkibi, strukturasi va zichligi quyidagilarga bog‘liq: payvandlash rejimi, suyuq metalni qamrab turuvchi gaz tarkibi va xarakteri, asosiy metall va qo‘shimcha payvandlash simi tarkibi va boshqa faktorlarga bog‘liq.
Payvandlashda ko‘rsatilgan metallurgik jarayonlarning mohi­ yati yuqori sifatli payvand chokni hosil qilishni qiyinlashtiradi, asosan tez qizish va sovishga ta’sirchan metallar uchun, oson ok­ sidlanuvchi, mo‘rtlikka, darzliklarga va boshqa nuqsonlarga mo- yil metallar uchun qiyin kechadi.

2. Chok metalining gazlar bilan o‘zaro ta’sirlashuvi

Eritib payvandlashda gazlar chok metaliga havodan, asosiy va qo‘shimcha metaldagi erigan holatda bo‘ladigan gazlardan, sirt pardalari ko‘rinishida, himoya atmosferadagi aralashma, flus yoki elektrod surkamasining komponentlari bo‘lgan namdan va oksidlardan kiradi. Asosan azot va kislorod eriydi. Inert gazlar metallarda erimaydi.