.. - Изобретение относится к области исследования физических свойств Материалов, преимуществеино сварочных, и может быть исполь- , эовано при определении поверхностного натяжения металла в условиях, близких к реаль-, ным условиям сварки или пайки.
Известен способ определения поверхностного натяжения расплавленного металла путём нагрева исследуемо1о металла до образования капли, отснятия кадров при различных фиксированных температурах нагрева, по которым определяют искомую величину 1.
Все эти способы исследования требуют длительного времени фиксации физических величин, например температуры, .нагрева исследуемого металла, определения линейных размеров капли с помощью отснятия кадров и др
Это усложняет способ, увеличивает его трудоемкость, требует громоздкой и сложной аппаратуры, з в ряде случаев приближенного реше1шя ряда уравнений, что снижает точность исследования.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является способ определения поверхностного натяжения металла, включающий .нагрев части стержня из исследуемого метал)га до образования капли с критической массой жидкого металла, измерение силы, удерживающей эту каплю в равновесии, 1Ю которой судят о поверхностном натяжении 2.
Этот способ также является сложным и трудоемким, так как для более точного определения поверхностного натяжения требуется производить киносъемку расплавленной капли металла при разных фиксированных температурах. При менее точном определении поверхностного натяжения требуется решить ряд уравнений, которые не интегрируются в простых функциях, а различные Приближенные решения этих уравнений приводят к большим неточностям.
Целью изобретения является упрощение процесса определения поверхностного натяжения металла и снижение его трудоемкости.
Для этого по предлагаемому способу ряд стержней одинакового диаметра разной массы размещают на опорах в горизонтальной плоскости, осуществляют нагрев их центральной части до образования капли с критической массой жидкого металла и из сдвинувшихся по отношению к опорам стержней выбирают стержень с наибольшей массой, по которой определяют силу трения, равную силе, удержив ющей каплю в равновесии: На фиг. 1 показаны опоры, на которых размещены стержни (вид сверху) и электрическая цепь для фиксации момента движения стержней; на фт. 2 - вид сбоку на стержн и термопара; на фиг. 3 - стержни с образо вавшимися каплями.Предлагаемый способ осуществляют следую щим образом. На опоры 1, размешенные в горизонтальной плоскости, укладывают ряд металлических стержней 2-5 из исследуемого металла одинакового диаметра, но разной массы. Осуществляют нагрев стержней в средней их части сторонним источником тепла, например сварочной дугой, до образования капли с кр тической массой жидкого металла, температуру которого определяют с помощью термопар 6. Стержни остаются в покое в том случае, когда силы поверхностного натяжения образовавшегося жидкого металла меньше сил тре ния между этими стержнями, например стерж нями 4 и 5, и опорами 1, при этом на кон цах стержней 4 и 5 образуются капли 7. В том случае, когда силы поверхностного натяжшия превышают силы трения стержня, нап мер стержня 3,об опоры 1, происходит сближежение двух частей этого стержня, при этом между ними образуется капля 8 жидкого металла (см. фиг. 3). Перемещение любого из стержней контролируется посредством размыкания контакта KI 2 3 электрической цепи R-П- И (R резистор, П - регистрирующий прибор, И источник питания) (см. фиг. 1). , Для определения силы поверхностного натяжения используют зависимость F-j, m g -К сила трения, дин, - масса стержня г; g - ускорение свободного падения -см/с; К - коэффициент трения покоя; г - радиус стержней см; б - поверхностное натяжение дин/см. В предлагаемом способе не требуется громоздкой и сложной аппаратуры, например скоростной кинокамеры и др. Для определения физических параметров капли жидкого металла не требуется решения сложных дифференциальных уравнений ее состояния равновесия. Это позволяет значительно упростить процесс определения поверхностного натяжения металлов при одновременном уменьшении его трудоемкости и повысить точность определения величин поверхностного натяжения расплавленных металлов, так как в расчетах исполь-. зуются конкретные физические величины, точность значений которых определяется классом точности измерительных приборов. Формула изобретения Способ определения поверхностного натяжения металлов, включающий нагрев части стержня из исследуемого металла до образования капли жидкого металла и измерение силы, удерживающей эту каплю в равновесии, по которой судят о поверхностном натяжении, отлИчающийся тем, что, с целью упрощения процесса определения поверхностного натяжения и снижения трудоемкости ряд стержней одинакового диаметра разной массь размещают на опорах в горизонтальной плоскосга, осу 1цествляют нагрев их центральной части до образования капли жидкого металла и из сдвинз шихся по отношению к опорам стержней выбирают стержень с наибольшей массой, по которой определяют силу трения, равную силе, удерживающей кашш в равновесии. Источники информации, принятые во вшмание при экспертизе 1.Якобоиюили С. Б. Поверхностные свойства сварочных флюсов и . щлаков, изд. ТеЯника. Киев, 1970. с. 54-57. 2.Ерохмн А. А. Основы сварки плавлением Машиностроение, М., 1973, с. 81 (прототип).
Фиг.2
n / П
I/
IIA г
.г
in, ,д
ФигЛ
