Lecture 4.
Mavzu: Metallarni elektr yoy yordamida payvandlash va undagi
bosim kuchi
Reja:
1. Payvandlash yoyi haqida tushuncha
2. Yоyning issiqlik harakteristikasi
3. Payvandlash rejimini belgilash
4. Payvandlashda ro’y beradigan metallurgik jarayоnning hususiyаtlari
5. Bosim kuchi.
Elektrod bilan payvandlanadigan metall oralig’idagi ionlashgan gaz va bug’
muxitidan o’tib turuvchi kuchli elektr razryadiga payvandlash yoyi deyiladi.
Yoyning tashqi ko’rinishi uning yonish sharoiti bilan belgilanadi.
Agar elektr payvandlash yoyining sxemasiga nazar tashlasak, (1-rasm), yoy metall
elektrod 1 bilan payvandlanayotgan metall 2 orasida yonib metall vannasi 3 ni hosil
qilishini ko’ramiz. Yoy ustunida temperatura 60000 ga, anod va katod uyalarida
esa 2000-30000 ga yetadi. Yoy hosil qilish
uchun elektrod uchini
asosiy metallga bir on
qisqa tutashtirib 3-4 mm uzoqlashtirish kifoya.
Bu prosessni tushunib olish uchun yoy hosil
qilish ketma-ketligini kuzatamiz. (2-rasm).
Ma’lumki,
elektrodni metallga
tekkizishda uning
tegib turgan nuqtalaridagi
zichligi nihoyatda katta (20-100 a/mm2)
1-rasm.Payvandlash yoyining bo’lgan tok
ayrim-ayrim kontakt nuqtalaridan sxemasi:
1-elektrod; 2-payvandlanadigan o’tib,
ularni shu ondayoq suyuqlantirib metall; 3-vanna
yuboradi. (2-rasm: a). Natijada elektrod bilan metall orasida suyuq metallning
yupqa pardasi hosil bo’ladi. (2-rasm: б).
2-rasm. Metall elektrod bilan payvandlanuvchi metall orasida elektr yoyini yondirish sxemasi:
a-elektrodning qisqa
tutashuvi; б-yupqa suyuq metall pardasining hosil bo’lishi; в-bo’yin hosil
bo’lishi; г-elektr yoyning hosil bo’lishi
Keyingi daqiqada, ya’ni payvandchi elektrodni yanada uzoqlashtirishida
suyuq
metallda bo’yin hosil bo’ladi. (2-rasm: в). Bo’yinda tok zichligi, binobarin, metall
temperaturasi yanada ortadi, bu esa suyuq, metallning bug’lanishiga olib keladi va
natijada bo’yin uziladi va oraliq gazlar bug’larga to’ladi.
Elektrod (katod)ning qizigan yuzasidan elektronlar (elektrik maydon ta’sirida)
katta tezlikda uchib chiqib, asosiy metall (anod) tomon harakatida oraliqdagi gaz
molekulalari (metall bug’i atomlari) bilan urilib, ularni ionlashtiradi. Natijada, yoy
oralig’idagi muhit elektr o’tkazgich muhit bo’lib qoladi va u orqali elektr toki
o’taveradi (razryad mavjud bo’ladi).
Ma’lumki, gaz va bug’lar odatdagi fizikaviy sharoitlarda
elektrik neytral muhit
hisoblanadi. Gazda elektr zaryadlari bo’lgan zarrachalar mavjud bo’lgani
taqdirdagina undan elektr toki o’ta boshlaydi. Gazda elektronlar, musbat ionlar,
manfiy ionlar bo’lganda bunday gaz ionlashgan gaz deb ataladi. Moddaning elektr
toki bilan zaryadlangan zarrachalari ionlashgan gaz muhitida elektr energiyasini
tashiydi.
Elektrod bilan asosiy metall orasida harakatdagi elektronlar gazni ionlashtirishi 3-
rasmdagi sxemada ko’rsatilgan.
Faraz qilaylik, katod yuzasidan erkin elektronlar uchib chiqa boshlagan bo’lsin. Bu
hodisa elektronlar emissiyasi deb ataladi. Elektr maydoni ta’sirida katod zonasida
elektronlar harakati keskin sur’atda tezlashadi. Katta
harakat energiyasiga ega
bo’lgan elektronlar gazning neytral atomlariga kelib urilganda nisbatan og’ir va
shuning uchun ham unchalik harakatchan bo’lmagan atom qobig’idan bir yoki bir
necha elektronni urib chiqaradi. Ana shu elektronlar musbat zaryadlangan
anodning elektr maydoni ta’sirida nisbatan sekinroq tezlikda anodga tomon
harakatlanadi.
3- rasm. Gazning hajmiy ionlashish jarayoni sxemasi:
1-katod; 2-katod dog’i; 3-yoy ustuni; 4-anod dog’i; 5-anod; Э1, Э2-katta
tezlikda
xarakatlanuvchi elektronlar; A1, A2- neytral atomlar; Э2-kichik
tezlikda harakatlanuchi
elektronlar; -И- manfiy va +Иmusbat ionlar
Manfiy ionlarni hosil qila olish mumkin bo’lmagani uchun ionlashgan gazlarda
manfiy ionlar musbat ionlarga qaraganda kamroq bo’ladi.
Zaryadlangan
zarrachalarning gaz va bug’lar muhitida bo’ladigan yuqorida bayon etib o’tilgan
prosessi hajmiy ionlashish deb ataladi.
