Главная » Учебные материалы » Теория сварочных процессов » Лабораторные работы » МГТУ им. Н.Э.Баумана » 8 семестр » ТСП Лабораторная работа № 1 (Спектральный анализ хим состава)
Для студентов МГТУ им. Н.Э.Баумана по предмету Теория сварочных процессовТСП Лабораторная работа № 1 (Спектральный анализ хим состава)ТСП Лабораторная работа № 1 (Спектральный анализ хим состава) 2017-12-26СтудИзба

Лабораторная работа: ТСП Лабораторная работа № 1 (Спектральный анализ хим состава)

Описание

Описание файла отсутствует

Характеристики лабораторной работы

Учебное заведение
Семестр
Просмотров
315
Скачиваний
19
Размер
4,96 Mb

Список файлов

b.m.f.{foto}019_exposure

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..

b.m.f.{foto}020_exposure

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

b.m.f.{foto}021_exposure

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.

b.m.f.{foto}022_exposure

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.

b.m.f.{foto}023_exposure

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

b.m.f.{foto}024_exposure

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.

b.m.f.{foto}026_exposure

Распознанный текст из изображения:

Таблица №1

Солержаиие

1ф 1

Соотношение яриоеги свечении .,миий

Сйеатр лта

1 Сйеагр.тта етати 3,' иержааегошей огеоти

! 11Х1ЯН9Т1

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

Прочти меня

Файл скачан с сайта StudIzba.com

При публикации файла на другом ресурсе, активная гиперссылка на studizba.com обязательна

Картинка-подпись
Хочешь зарабатывать на СтудИзбе больше 10к рублей в месяц? Научу бесплатно!
Начать зарабатывать

Комментарии

Поделитесь ссылкой:
Рейтинг-
0
0
0
0
0
Поделитесь ссылкой:
Сопутствующие материалы
Свежие статьи
Популярно сейчас
А знаете ли Вы, что из года в год задания практически не меняются? Математика, преподаваемая в учебных заведениях, никак не менялась минимум 30 лет. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Нашёл ошибку?
Или хочешь предложить что-то улучшить на этой странице? Напиши об этом и получи бонус!
Бонус рассчитывается индивидуально в каждом случае и может быть в виде баллов или бесплатной услуги от студизбы.
Предложить исправление
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
5075
Авторов
на СтудИзбе
455
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее