Лабораторная работа: ТСП Лабораторная работа № 1 (Спектральный анализ хим состава)
Описание
Характеристики лабораторной работы
Список файлов
- ТСП Лабораторная работа № 1 (Спектральный анализ хим состава)
- Thumbs.db 26,5 Kb
- b.m.f.{foto}019_exposure.jpg 509,11 Kb
- b.m.f.{foto}020_exposure.jpg 724,81 Kb
- b.m.f.{foto}021_exposure.jpg 760,98 Kb
- b.m.f.{foto}022_exposure.jpg 696,22 Kb
- b.m.f.{foto}023_exposure.jpg 684,58 Kb
- b.m.f.{foto}024_exposure.jpg 556,2 Kb
- b.m.f.{foto}025_exposure.jpg 579,31 Kb
- b.m.f.{foto}026_exposure.jpg 548,4 Kb
- Прочти меня.txt 122 b
Распознанный текст из изображения:
Мое~ овский 1 осударс|всинон1 1еанинескнн Унивсрсн сот ии. Н.'Э,вауиаоа
Кафедра ~Чт-7 ~ Теанодо~ ии сварки и диан нос~инно
Лабораторная работа №1
ио разделу Ь курса
И РЕОРИЯ СВаРОс1НЫХ 1ЗРОНЕССОВ>)
«Спектральный экспресс-анализ химического состава капли и сварочной ванны»
Разработал: проф., д.т.н. Якушин Б.Ф..
Распознанный текст из изображения:
Введение
Для изучения мстзллургических процессов, происхОдяших в условиях
сварки, необходимы методы„позволяющие оценить изменение химического
состава металла под воздействием сварочного процесса. Г!Ри 'пом необходимо анализироват~ химический состав в весьма малых объемах
металла; в каплях на торце электрода н т.п. Это невозможно сделать традиционными методами,
Второе применение этих методов — проверка соответствия марки ме'лл' и содержания в нем легируюших элементов. Это необходимо для входного контроля сплавов, предназначенных к изготовлению ответственных сварных конструкций Традиционные методы химического анализа предполагают дробление металла, растворение его в различных кислотах, разделение на отдельные составляющие и оценка весовой доли в составе сплава. Такие анализы проводятся в специальных лабораториях. Они требуют
значительных затрат труда„времени и квалифицированного персонала.
В условиях производства практически мгновенные сведения о химическом
составе принято получать с помощью эмиссионного спектрального анализа,
основанного на открытом Ньютоном явлении дифракции световых волн, Происхождение спектра излучения в видимой и ультрафиолетовой областях обусловлено переходами электронов во внешних электронных оболочках атомов, сопровождаемых выделением световой энергии. Такие переходы
индуцируются при наличии достаточной энергии, поставляемой процессом
электрического возбуждения атомов с помощью дуги или искры. В
результате таких разрядов анализируемый материал испаряется, происходит
столкновение пара с электронами, приводящее к возбуждению, а при
обратном процессе испускается световое излучение, характеризующее этп
атомы. Для анализа состава излучения, т,е, спектра,'применяют специальные
приборы, в которых излучение разлагается призмой на отдельные
спектральные линии в зависимости от длины волны, характерной для
Распознанный текст из изображения:
каждого химического элемеи та, Они объсдиюцотся в спектральные серии и
,эасполагаются в порядке следования длин волн, Интенсивность спектральнои линии пропорциональна количесгву возбуждепигях атомов, а,
следовательно, содержанию элемента в составе сплава. Соотношение между концентрацией элемента в исследуемом материале и интенсишюстью спектра
его излучения устанавливается соответственно образцам с известным химическим составом. Для каждого элемента характерными являкпся
столько различных спектров, сколько электронов имеет его атом. ПотеиИииал возбуждения атома — это энергия, необходимая для перевода его из
основного состояния на более высокий энергетический уровси"
в р ..„р. ~ .и я
ионизации — это энергия для отрыва электрона от нейтрального атома.
Источником возбуждения спектров является дуга постоянного или
переменного тока; это простейший способ возбуждения, применяемый в
с пектрал ьном анализе.
Высокая температура дуги приводит к термоэмиссии электронов и
испарению материалов катода и анода. Состоит пар из нейтральных атомов
элементов; столкновения этих атомов с электронами создают основную часть
процессов возбуждения дугового спектра. В специальных приборах
стилоскопах — одним электродом является исследуемый металл, а другим—
универсальный массивный электрод в виде медного диска (рис.1).
Предельная скорость полуколичественного спектрального анализа
достигается путем визуального сопоставления наблюдаемого спектра
эталонными спектрами. Если в образце концентрация одного элемента
весьма велика (основа сплава), то можно применить метод. внутреннего сравнения плотностей почернения линий анализируемых элементов с плотностями почернения элементов, концейтрация.которых велика; яа"рис.2 представлены спектральные серии линий .железа и марганца. Сращщв интенсивность линии 1 (Мп) и 2 (Ре), по'таблице №1 определяют содержание
этих элементов в сплаве.
Распознанный текст из изображения:
цель рабогьи выявить с по, „ц ь
смощью спектрального вцалг . е
па изменение
„,, ского состшга в капле и ванне„
нце„свидетельствующее о риск
ИСКИСЛЕИИИ И
ц вацци цРи дУговой сваРке,
1ь1стодика. Измеряют коли ~естес ь;
естес марганца илц друРоиР веРирукццеги
цемента в трек ооъеьтак:
ц стержне электрода;
1, ' о ашюй при плавлсциц стержня совместно с пцкрьпием;
,, В капле, образовашюй г
В сварочной ванне — цаплавке покрьпым электродом без участ'ия
подложки гв медной форме).
количественной оценки прпменя|от
спектральный метод,
есуществляемый с помощью стилоскопа СЛ-!3 и лазерного спектроскопа йй;< Матрцкс. Критерием служит содержание марганца. Наплавку осуществляют в медную форму, что исключает участие основного металла в формировании ванны. Применяют электроды с повышенным содержанием марганца в наплавке, например, ЦУ вЂ” 5. По результатам измерения определяют наличие реакций и легирования,
Устройство стнлоскопа СЛ вЂ” 13 и принцип измерения
концентрации элечентов в сплаве.
Стилоскоп состоит из электрической и оптической системы.
Э еская система обеспечивает возбуждение и стабилизацию дугового
лектрическая сис
или искрового разряда ме
разряда между объектом и электродом, выполненным из меди.
яд имеет малую силу тока.(2 или 4А), но высокое
Электрический разряд име
напряжение. Под воздействи
действием теплоты разряда происходит термическая
выделение энергии в виде света с определенной
ионизация паров разряда и выд
" волйы, Выделенная световая энергия поступает .
дляданногоэлементадлиноиво н, . а
г е она превращается и параллельные лучи, а
а сатааюатю таста стииосаоиа, тас Р Р
линзу.. Степень преломления: луна динар
затем поступает. трехгранную лн . " е
р волны. Это позволяет.грсаздФвть': луч сааза ..иа
пропорциональна длине волны.
Распознанный текст из изображения:
о(лсльиыс с(эсэаиэ(яэ(эии(с. т.с. Оолучигь ьз(екг э. Д(
., сиекгр. Для иросмо(рв Гилельлых
эастсй спектра ирслусмоэ рси (эоворог трех! ргиииэй линзы 1рис. ! Ь
1атеки(сэии(с участки сискГ$эа яээляются сэгеЛ(эм ('(Л','
С (ЭЬ (ПЛСЛЬИЫХ '(ЛСМЕИ(ОЯ,
к(ээщьиГГ1эаци5( ко(О1эых в Ооъскэс (цэоиорииоищ(ьиа иьпсисю но:
н (Ости чсрэиэээ (
линии. Оиа отсчитывается путем сравнения сс чсри(мы с линией желе(а,
которая является основой сил(аа,
Выбор иар подобных .'иэний оирслсляс(ся следующими соображениями;
1, Длины воли !яки: лвэх лщшй не должны сильно различаться;
2, Относительная ии(снс(ииюсть этих двух линий ие должна заиисетэ,
от условий воэбужлсния;
3. Иитснсивиосэи л(ьиий должны бьгп, И1ээ(бээи(!и!с!(ы(о равны при
заданной ко(щеитрацип определяемого элемента,
Указанные пары называются Гок(ологическими1например, Ре и й1п)
Ъьчюс точное определение концентрации отдельных элементов в сталях и
сплавай производят с помощью лазерного спектрометра «ЛАХ Матриксээ.
В зток! спектрометре вместо дугового разряда для атомов эмиссии с объекта
исследования применяют остросфокусированный лазерный луч.
Описание «ЛАХ Мат икс»
Опектрометр предназначен для качественного и количественного элементного анализа химического состава различных твердых и порощкообразных ветцеств и материалов. Он позволяет измерять массовые
доли более 50 элементов периодической системы (от 1.! до 1.1) в диапазоне измерений от 1О ' до 100%. Опектрометр питается от сети переменного тока напряжением 220~20В. Все действия по настройке режимов и обработки
результатов производятся с клавиатуры, управляющей ЭВМ. Внешний вид
спектрометра и его структурная схема представлены на рис.1 н 3.
Лазерный луч получают от твердотельного источника ХС1:УАИ, с автономной системой охлаждения водой. Длина волны, генерируемого излучения 1,06 мкм. Диаметр пучка излучения йе более Зб Дж. Двухимпульсный лазер применяется в настоящем спек"трцметре дэтя удаЛЕНив
Распознанный текст из изображения:
атомов и ионов первым импульсом из и'з и~слсд~смо~ о об
послелуклцим возбуждением вторым импульсом.
Содержание отчета.
1. Подробное описание эксперимента и стилоског!а с . к
кона с эскизом его
оптической сисземы дру гой лабораз орной оснастки
2, Результаты экспериментов.
3. Объяснение причин замеченных изменений и ход пр„„ола,
реакций.
Распознанный текст из изображения:
Таблица №1
Солержаиие
1ф 1
Соотношение яриоеги свечении .,миий
Сйеатр лта
1 Сйеагр.тта етати 3,' иержааегошей огеоти
! 11Х1ЯН9Т1
-Ъ
до 0.15
Хром 1Сг1
Литература:
1. Спрааочиигг«Сиариваемостьтиатериааон, Метаддурпць~ гд З 1ущ.
1.,15-6)
Марганец 1Мп1 ( 1'-2; 15>6)
0.5 — 0.7 ! 1 о
1 е$ Оолее 1>2; (5>61
1Я; «и 5>61
1>2н 5>6
Файл скачан с сайта StudIzba.com
При публикации файла на другом ресурсе, активная гиперссылка на studizba.com обязательна
Начать зарабатывать