Сущность сварки плавлением: сущность процесса и основные виды

Сущность процесса сварки | Сварка металлов

Сваркой называется процесс получения неразъемных соединений посредством установления межатомных связей между соединяемыми частями при их нагревании и (или) пластическом деформировании (ГОСТ 2601—84).

Определение сварки относится к металлам, неметаллическим материалам (пластмассы, стекло и т. д.) и к их сочетаниям.

Рисунок — Процесс сварки

Энергия активации

Для образования неразъемного соединения одного соприкосновения частей с зачищенными поверхностями недостаточно. Межатомные связи могут установиться между частями (деталями) только тогда, когда соединяемые атомы получат энергию извне. В результате затраченной энергии атомы получат соответствующее смещение (движение), позволяющее им занять в общей атомной решетке устойчивое положение, т. е. достигнуть равновесия между силами притяжения и отталкивания. Энергию извне называют энергией активации. Ее при сварке вводят путем нагрева (термическая активация) или пластического деформирования (механическая активация).

Соприкосновение свариваемых частей и применение при сварке энергии активации являются необходимыми условиями для образования неразъемных сварных соединений из однородных частей. Эти условия совмещаются при выполнении процесса сварки.

По признаку применяемого вида активации в момент образования межатомных связей в неразъемном соединении различают два вида сварки: сварку плавлением и сварку давлением.

Рис. 1. Соединение деталей сваркой плавлением:

1 — перед сваркой, б — после сварки; 1, 3 — свариваемые детали, 2 — оплавляемые кромки, 4 — сварной шов

Сущность сварки плавлением

Сущность сварки плавлением (рис. 1) состоит в том, что образующийся от нагрева посторонним источником жидкий металл одной оплавленной кромки самопроизвольно соединяется (в какой-то мере перемешивается) с жидким металлом второй оплавленной кромки, создается общий объем жидкого металла, который называется сварочной ванной. После охлаждения металла сварочной ванны получается металл шва. Металл шва может образоваться только за счет переплавления металла по кромкам или дополнительного присадочного металла, введенного в сварочную ванну.

Источниками местного нагрева при сварке плавлением могут быть электрическая дуга, Тазовое пламя, химическая реакция с выделением теплоты, расплавленный шлак, энергия электронного излучения, плазма, энергия лазерного излучения.

Образование межатомных связей в кромках соединяемых деталей при сварке плавлением достигается благодаря тому, что металл по кромкам (каждый в отдельности) первоначально расплавляется, а потом вновь оплавленные кромки смачиваются и заполняются расплавленным металлом из сварочной ванны.

Зона сплавления

Зона вблизи границы оплавленной кромки свариваемой детали и шва называется зоной сплавления. В ней содержатся прежде всего образовавшиеся межатомные связи. В поперечном сечении сварного соединения она измеряется микрометрами, но роль ее в прочности металла очень велика.

Рис. 2. Соединение деталей сваркой давлением без внешнего нагрева:

а — детали перед сваркой, б — после сварки (макроструктура соединения алюминия), в — оптимальная зависимость между температурой нагрева и давлением для железа

Сущность сварки давлением

Сущность сварки давлением (рис. 2) состоит в пластическом деформировании металла по кромкам свариваемых частей. Пластическое деформирование по кромкам свариваемых частей достигается статической или ударной нагрузкой. Для ускорения получения пластически деформированного состояния металла по кромкам свариваемых частей обычно сварку давлением выполняют с местным нагревом. Благодаря пластической деформации металл по кромкам подвергается трению между собой, что ускоряет процесс установления межатомных связей между соединяемыми частями. Зона, где образовались межатомные связи соединяемых частей при сварке давлением, называется зоной соединения.

Источником теплоты при сварке давлением с нагревом служат: печь, электрический ток, химическая реакция, индукционный ток, вращающаяся электрическая дуга и др.

Характер процесса сварки давлением с нагревом может быть и другим. Например, при стыковой контактной сварке оплавлением свариваемые кромки первоначально оплавляются, а затем пластически деформируются. При этом часть пластически деформированного металла совместно с некоторыми загрязнениями выдавливаются наружу, образуя грат.

Распределение деформаций по сечению сварного соединения в зоне сварки является неравномерным (рис. 2, б), в результате чего происходит скольжение у частиц металла в зоне соединения. Все это приводит к получению повышенных механических свойств сварных соединений. Оптимальная зависимость между температурой нагрева и давлением для железа дана на рис. 2, в.

Сущность процесса сварки плавлением и давлением

Многие ошибочно представляют себе процесс сварки сугубо как соединение металлических заготовок с помощью электрической дуги. На деле сущность процесса сварки гораздо глубже. Электродуговая сварка – это частный случай сварки плавлением. Для понимания процесса сварки нужно разобраться с этой технологией соединения материалов подробнее.

Процесс сварки электродом.

Понятия и определения

В классическом представлении процесс сварки – это процесс получения неразъемного соединения двух и более деталей путем формирования на их контактирующих поверхностях устойчивых межатомных связей.

Принцип газовой сварки.

Формирование связей происходит за счет сближения атомов на достаточное для проявления сил межатомного взаимодействия расстояние.

Получение прочного соединения возможно только при развитии связей в пределах значительной поверхности взаимодействия. Соединение заготовок не происходит при простом совмещении контактных поверхностей из-за наличия в зоне контакта микрорельефа и некоторых отклонений от геометрии.

В результате при совмещении соединяемых поверхностей имеет место только точечный контакт, чего недостаточно для получения соединения. Сущность сварки в том, чтобы создать условия для сближения атомов на обширной по площади поверхности.

Читайте также:

Как производится сварка нержавейки инвертором.

Сколько существует видов сварок.

О сварных соединениях читайте здесь.

Способы сваривания деталей

Технологий проведения сварочных работ существует множество. Но все можно разделить на две основные группы.

В общем случае сближение атомов достигается одним их двух способов: в результате сварки плавлением или сварки давлением.

Способы и режимы газовой сварки: А — ванночками; Б — по отборочным кромкам.

Процесс сварки плавлением предусматривает разогрев кромок заготовок до перехода в жидкую фазу с добавлением или без расплава присадочного материала и сплавление их при остывании. При выполнении сварки плавлением можно наблюдать локальный металлургический процесс. Сварочная ванна, края которой образованы разогретым до расплавления материалом заготовок и расплавом стержня электрода или присадочного прутка, движется следом за электродом. Когда расплав металлов в ванне кристаллизуется, формируется сварочный шов.

Источником тепла для плавления может быть не только электрическая дуга между электродом и швом. Для разогрева можно использовать пламя газовой горелки, лазерное или электронное излучение, ультразвуковые волны, преобразование кинетической энергии в тепловую, энергию химической реакции, вихревые токи, наводимые магнитным полем, протекание тока непосредственно через свариваемые детали при контактной сварке и многое другое.

При сварке давлением кромки заготовок сжимаются с силой, достаточной для смятия микрорельефа на поверхности соединяемых деталей и сближения атомов на расстояние взаимодействия. При этом на поверхностях происходит пластическая деформация неровностей и исправление геометрии. Для снижения сопротивления материала и повышения энергии атомов зона контакта или обе заготовки целиком могут разогреваться. Разогрев происходит до температур, недостаточных для плавления материалов.

Углы наклона мундштука горелки при сварке стали различной толщины.

Чаще всего сваривают однородные и разнородные металлические заготовки, но возможно соединение и неметаллов. Практикуется соединение сваркой полимеров, стекла и керамических материалов. Такие методы, как диффузия, позволяют получать композитные соединения из материалов различных групп.

Соединение аморфных материалов считается комбинацией сварки плавлением и давлением. Это связано с тем, что стекло и другие аморфные материалы не имеют четкой температуры фазного перехода из твердого состояния в жидкое. Поэтому часть вещества заполняет шов в результате расплавления, а часть – в результате пластической деформации.

Не так давно появился необычный вид сварки. Ученые предоставили возможность хирургам резать и соединять живые ткани с помощью электросварки белковых волокон. Основными преимуществами этой технологии является протекание операции без потери крови и прорастание сосудов через швы.

Каждый из методов сварки имеет свои физические особенности протекания. Возникающие трудности решаются технологической проработкой процессов.

Электродуговая сварка

Дефекты сварных швов.

Наиболее широко применяемым источником тепла для сварки плавлением является энергия горения электрической дуги между электродом и кромками заготовки, которые выполняют функцию второго электрода. Протекание электрического тока в межэлектродном промежутке становится возможным вследствие ионизации в нем газообразной среды.

Сварка производится переменным или постоянным током. Для возбуждения дуги торец электрода на небольшое время замыкается о заготовку и от этого очень быстро разогревается. В результате повышенной температуры энергия, необходимая для ионизации межэлектродного промежутка, снижается, и напряжения холостого хода в несколько десятков ватт становится достаточно для выхода свободных электронов из металла положительного электрода в промежуток.

Электроны, сталкиваясь с молекулами газа, выбивают электроны уже из них, и зазор наполняется свободными ионами и новыми электронами. Процесс нарастает. Перенос частиц между заряженными электродами проводит ток силой в десятки и сотни ампер. Электрическая дуга является токопроводящим газом и частным случаем высокотемпературной плазмы. К положительному электроду устремляются электроны, а к отрицательному – положительные ионы. От соударений происходит интенсивное выделение тепла и света.

Принцип электродуговой сварки.

При сварке постоянным током всегда больше разогревается положительная сторона, так как ее бомбардируют отрицательно заряженные электроны. В сварке постоянным током прямой считается полярность, когда “плюс” аппарата подключается к изделию, это способствует хорошему прогреву металла. Если металл тонкий, появляется вероятность прожечь его. Чтобы этого не происходило, “плюс” подключают к электроду.

От разогрева расплавляются кромки заготовок в зоне горения дуги. Если сварка производится расходным электродом, металл на его конце тоже плавится. Вне зависимости от направления тока перенос расплавленного металла всегда происходит от электрода к изделию. Это остается верным даже при выполнении потолочных швов, когда сила притяжения противодействует этому явлению.

Объяснение отрыву и однонаправленному переносу материала очень непростое. В расплавленном металле электрода выделяется огромное количество газообразной окиси углерода, что способствует разбрызгиванию и образованию капель металла. В момент отделения капли от электрода происходит утончение ножки капли, сопротивление продвижению тока в этом месте резко возрастает, что приводит к выплеску энергии и приданию капле ускорения. Отрыву капли способствует и сила поверхностного натяжения, которая в жидком металле очень велика. Электромагнитное поле старается удержать каплю внутри дуги. Долетая до сварочной ванны шва, жидкий металл удерживается в ней силами поверхностного натяжения.

Некоторые капли все же вырываются из дуги. Это и есть летящие при сварке во все стороны искры. Разбрызгивание приводит к непроизводительным потерям металла электрода и повышает пожарную опасность сварочных работ, а также вероятность ожогов сварщика и окружающих.

Защита расплавов от окисления

Виды сварных соединений.

В окружающем дугу воздухе много свободного кислорода, который, имея доступ к расплавленному металлу, будет его активно окислять и портить качество шва. Окисленный кислородом шов становится пористым и хрупким.

В самом простом случае защиту расплавленного металла выполняют, производя сварочные работы штучными электродами со специальной обмазкой. В обмазке происходят процессы, похожие на те, что идут в металле стержня электрода.

При сгорании обмазки выделяется много углекислого газа. Он отделяет дугу и ванну от окружающего воздуха. Материал обмазки переносится в ванну и образует легкий шлак, который всплывает на поверхность расплавленного металла и быстро затвердевает в виде корки. Эта корка непроницаема для воздуха и является защитой металла шва до его остывания и затвердевания. В обмазке содержатся активные ферросплавы, называемые раскислителями. Они раньше железа соединяются с тем кислородом, который проник в расплав. Связанный кислород остается в шлаке.

Защита расплава при полуавтоматической электродуговой сварке с автоматизированной подачей сварочной проволоки или при ручной сварке с присадочным прутком происходит иначе. Через сопло вокруг электрода подается напор инертного газа аргона или углекислого газа, который эффективно отсекает атмосферный воздух.

Устройство сварочного инвертора.

Автоматическая сварка в нижнем положении может выполняться под сыпучим флюсом. По мере продвижения дуги перед ней насыпается специальный гранулированный порошок, который ее полностью покрывает и отделяет от кислорода воздуха. От высокой температуры горения флюс в ближней к дуге зоне расплавляется и покрывает ее и сварочную ванну полужидкой оболочкой. В месте горения дуги из металла и плавящегося флюса выделяется углекислый газ. Он образует газовый пузырь вокруг дуги, поэтому в межэлектродный промежуток флюс не попадает и не препятствует горению. Расплавленный флюс застывает в виде шлака на шве. Засыпка флюсом уменьшает потери тепла и улучшает провар.

Если в качестве источника тепла используется не электрическая дуга, защита от окисления выполняется по-другому. Для газовой сварки с присадочным прутком флюс наносят на поверхность этого прутка. При сварке без присадочных материалов с разными видами разогревов выполняется либо локальная подача газов, либо сварка производится в камере, заполненной газом. Применяется также сварка в вакууме.

Общие указания

Для любого вида сварки важна подготовка поверхностей. Они должны быть очищены от загрязнений, краски, масел, окислов. Если для сварки плавлением существует возможность очистки поверхности выжиганием, то для сварки давлением чистота кромок является обязательной.

Для сварки плавлением характерно застывание шва в сильно разогретом относительно остального металла состоянии. В процессе остывания объем шва и прилегающего прогретого металла сокращается. В результате развивается коробление и лишние напряжения. Возможно даже развитие трещин по центру шва или в местах подрезов. Для борьбы с этим явлением используют двусторонний провар швов. Для некоторых материалов (чугун и другие) применяется объемный предварительный разогрев детали в печи. Сущность метода в том, что остывающая в массе деталь сокращается вместе со швом, поэтому напряжения не так велики.

Остывание металла в зоне первоначальной кристаллизации по краям шва происходит довольно быстро. Это приводит к закалке и охрупчиванию материала. Пластичность возвращают дополнительным прогревом детали после выполнения сварочных работ. Такая технология называется нормализацией.

Сущность процесса сварки | Сварак

Сварка — это образование прочных связей непосредственно между атомами соединяемых тел. По своей физической природе и прочности эти связи в месте соединения одинаковы со связями между атомами самого тела. В месте сварки тел образуется как бы однородное общее тело.

При сварке оплавлением металл обеих деталей в месте соединения совместно нагревается до жидкого состояния. Атомы расплавленных участков обладают высокой подвижностью и могут тесно сближаться друг с другом. Происходит сливание обеих жидких частей в одну ванну, где атомы уже теряют свою принадлежность к деталям. В ходе последующего охлаждения жидкая ванна затвердевает, сила сцепления между атомами возрастает и соединение приобретает прочность, свойственную основному металлу. Более подробно о процессе сварки плавлением рассказано в книге из этой серии «Основы сварочных процессов», выпуск 2. Давление, прикладываемое к участку сварки в жидкой фазе, в самом процессе сваривания принципиального значения не имеет. Оно лишь способствует уплотнению металла после сварки и уменьшает напряжение в этом участке при охлаждении.

Процесс сварки металлов в твердом состоянии происходит несколько по-другому. Металлы имеют поликристаллическое строение, т. е. они составлены из множества беспорядочно расположенных групп кристаллов — зерен. В пределах каждого кристалла атомы находятся в строго определенном порядке, образуя свою пространственную решетку, узлами которой являются атомы. Если плоскости двух однородных кристаллов приблизить друг к другу на такое же расстояние между поверхностными атомами, какое отделяет их в решетке самих кристаллов, и если положение атомов и направление построения решеток совпадут, возникнут те же естественные силы притяжения, которые существуют в любом другом месте кристалла; произойдет достраивание одного кристалла другим, т. е. их сваривание. Однако практически непосредственное осуществление такого воссоединения металлических деталей, конечно, невозможно.
Поверхность сопряжения даже после самой тщательной обработки имеет местные неровности и покрыта слоем окислов и других инородных веществ. Высота неровностей и толщина окислов в тысячи раз превышают то расстояние, при котором начинают проявляться межатомные силы притяжения. Если даже устранить эту преграду и достаточно сблизить поверхности, то и тогда соединения все же не произойдет, так как направления построения кристаллов встречающихся зерен не совпадут и полноценной силовой связи между атомами не образуется. Произвольному сближению поверхностных атомов кристалла за счет смещения их с устойчивого положения, как это наблюдается в жидкости, препятствует воздействие силового поля упорядоченной системы более глубоко расположенных атомов.

По современным представлениям процесс сваривания тел в твердом состоянии происходит следующим образом. Место сварки подвергается нагреву и сдавливанию. Нагретый металл под воздействием механического усилия пластически деформируется так, что все точки сопряжения входят в непосредственную близость. Окислы и другие пленки частично разрушаются, что создает условия для соприкосновения обнаженных, металлически чистых поверхностей. Высокий нагрев усиливает тепловые колебания атомов в узлах решетки, межатомные связи сцепления узлов кристаллической решетки ослабляются, и деформация металла идет очень интенсивно. Она сопровождается разрушением зерен на множество мелких «осколков», свободных от межкристаллического вещества. В результате может иметь место контактирование «осколков» с одинаковой или близкой ориентацией их решеток и их объединение в одно, более крупное образование.
Можно предположить, что под воздействием давления в тех местах поверхности, где деформация наибольшая, кристаллическая решетка полностью разрушается, и атомы располагаются беспорядочно. Не связанные силовыми воздействиями кристаллической решетки со стороны смежных слоев поверхностные атомы могут входить во взаимодействие с любыми ближайшими атомами, в том числе и с атомами другого тела. При охлаждении и снятии давления мелкие раздробленные кристаллы или беспорядочно построенные группы атомов будут стремиться к своей более устойчивой форме — к образованию крупных, правильно построенных групп кристаллов зерен, одинаково принадлежащих одному и другому из соединяемых тел.
Одновременно с появлением общих зерен идут процессы диффузии, т. е. взаимный переход атомов с одной их группы в другую —смежную. Обмен атомами между появившимися общими зернами в сварочном стыке способствует дальнейшему формированию зерен до тех пор, пока плоскость раздела между свариваемыми телами совершенно не исчезает. Образуется участок металла, в одинаковой мере принадлежащий одному и другому телу. Строение участка сварки может быть /несколько отличным от строения основного металла, но переход от одной структуры к другой плавный, непрерывный, что обеспечивает такую же прочность, как и целого металла, с аналогичным химическим составом и структурным строением.

Из приведенного краткого описания процесса сварки видно, что и нагревание и сдавливание одинаково способствуют образованию соединения. Они как бы дополняют и могут заменять друг друга. Установлено, что чем выше нагрев, тем меньше необходимое давление, и наоборот. Сварка может быть осуществлена при высоком нагреве, когда давление может отсутствовать, или наоборот — при высоком давлении, когда отпадает нужда в нагреве. В первом случае мы имеем сварку плавлением, во втором-холодную, или прессовую, сварку.

Подобные статьи

Сварка. Понятие, сущность процесса — Студопедия

Понятие о свариваемости.

К любым материалам рекомендуемым для изготовления сварных конструкций предъявляются требования свариваемости. Под свариваемостью понимают: технологическое свойство металлов (или их сочетаний) образовывать в процессе сварки соединения отвечающие конструктивным и эксплуатационным требованиям к ним. Свариваемость бывает:

— Хорошая, (без подогрева и термообработки).

— Удовлетворительная, (с подогревом).

— Ограниченная, (требуется подогрев + термообработка после сварки).

— Неудовлетворительная.

Кроме того, свариваемость разделяют на:

Металлургическую (влияние химического состава металла на характер химического взаимодействия элементов в металле шва и околошовной зоне).

Тепловую (влияние на свариваемость металла — термодеформационного цикла сварки).

Конструктивную (в зависимости от взаимного расположения свариваемых деталей возникновение дефектов).

Технологическую (способность металла сварного соединения выдерживать различного рода повреждения (разрушения) весь технологический процесс сварки).

Принципиальную (способность к получению принципиальных (атомных) связей).

Достаточную (относительно основного металла).

Недостаточную (относительно основного металла).

В связи с тем, что свариваемость определяется совокупностью свойств единой методики, однозначно определяющих свариваемость — не существует. Для оценки свариваемости проводят ряд испытаний, каждое из которых характеризует те или иные свойства.

Сварка представляет собой процесс получения неразъемного соединения посредством установления непрерывных межатомных связей между соединяемыми деталями при их нагревании и (или) пластическом деформировании.

Всего существует около 200 способов.

Все существующие способы сварки, можно разделить на две основные группы: сварку давлением (контактная, газопрессовая, трением, холодная, ультразвуком) и сварку плавлением (газовая, термитная, электродуговая, электрошлаковая, электронно-лучевая, лазерная).

Самое широкое распространение получили различные способы электрической сварки плавлением, а ведущее место занимает дуговая сварка, при которой источником теплоты служит электрическая дуга.

Наибольший объём среди других видов сварки занимает ручная дуговая сварка — сварка плавлением штучными электродами, при которой подача электрода и перемещение дуги вдоль свариваемых кромок производится вручную.

Электрическую сварку плавлением в зависимости от характера источников нагрева и расплавления свариваемых кромок можно разделить на следующие основные виды сварки:

1. электрическая дуговая, где источником тепла является электрическая дуга;

2. электрошлаковая, где основным источником теплоты является расплавленный шлак, через

который протекает электрический ток;

3. электронно-лучевая, при которой нагрев и расплавление кромок соединяемых деталей производят направленным потоком электронов, излучаемых раскалённым катодом;

4. лазерная, при которой нагрев и расплавление кромок соединяемых деталей производят направленным сфокусированным мощным световым лучом микрочастиц — фотонов.

При электрической дуговой сварке основная часть теплоты, необходимая для нагрева у плавления металла, получается за счет дугового разряда, возникающего между свариваемым металлом и электродом. Под действием теплоты дуги кромки свариваемых деталей и тори плавящегося электрода расплавляются, образуя сварочную ванну, которая некоторое время находится в расплавленном состоянии. При затвердевании металла образуется сварное соединение. Энергия, необходимая для образования и поддержания дугового разряда, получаете; от источников питания дуги постоянного или переменного тока. Классификация дуговой сварю производится в зависимости от степени механизации процесса сварки, рода тока и полярности типа дуги, свойств электрода, вида защиты зоны сварки от атмосферного воздуха и др.

По степени механизации различают ручную, полуавтоматическую и автоматическую сварку. Отнесение процессов к тому или иному способу зависит от того, как выполняются зажигание и поддержание определенной длины дуги, манипуляция электродом для придания шву нужной формы, перемещение электрода по линии наложения шва и прекращения процесса сварки.

По роду защиты зоны сварки от окружающего воздуха различают следующие способы сварки: без защиты (голым электродом, электродом со стабилизирующим покрытием), со шлаковой защитой (толстопокрытыми электродами, под флюсом), шлакогазовой (толстопокрытыми электродами), газовой защитой (в среде защитных газов – аргон, азот, углекислый газ и др.), с комбинированной зашитой (газовая среда и покрытие или флюс). Стабилизирующие покрытия представляют co6oй материалы, содержащие элементы, легко ионизирующие сварочную дугу. Наносятся тонким слоем на стержни электродов (тонкопокрытые электроды), предназначенных для ручной дуговой сварки. Защитные покрытия представляют собой механическую смесь различных материалов предназначенных ограждать расплавленный металл от воздействия воздуха, стабилизировать горение дуги, легировать и рафинировать металл шва.

Наибольшее применение имеют средне — и толстопокрытые электроды, предназначенные для ручной дуговой сварки и наплавки, изготовляемые в специальных цехах или на заводах.

Применяются также магнитные покрытия, которые наносятся на проволоку в процесс сварки за счёт электромагнитных сил, возникающих между находящейся под током электродной проволокой и ферромагнитным порошком, находящемся в бункере, через который проходи электродная проволока при полуавтоматической или автоматической сварке. Иногда это ещё сопровождается дополнительной подачей защитного газа.

При ручной сварке указанные операции, необходимые для образования шва, выполняются рабочим-сварщиком вручную без применения механизмов.

При полуавтоматической сварке плавящимся электродом механизируются операции п подаче электродной проволоки в сварочную зону, а остальные операции процесса сварки осуществляются вручную.

При автоматической сварке под флюсом механизируются операции по возбуждению дуги, поддержанию определённой длины дуги, перемещению дуги по линии наложения шва. Автоматическая сварка плавящимся электродом ведётся сварочной проволокой диаметром 1-6 мм, при этом режим сварки (ток, напряжение, скорость перемещения дуги и др.) более стабилен, что обеспечивает однородность качества шва по его длине, в то же время требуется большая точность в подготовке и сборке деталей под сварку.

Сварка. Понятие, сущность процесса.

Сварка — это один из ведущих технологических процессов обработки металлов. Большие преимущества сварки обеспечили её широкое применение в народном хозяйстве. С помощью сварки осуществляется производство судов, турбин, котлов, самолётов, мостов, реакторов и других необходимых конструкций.

Сваркой называется технологический процесс получения неразъёмных соединений посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве, или пластическом деформировании, или совместным действием того и другого.

Сварное соединение металлов характеризует непрерывность структур. Для получения сварного соединения нужно осуществить межмолекулярное сцепление между свариваемыми деталями, которое приводит к установлению атомарной связи в пограничном слое.

Если зачищенные поверхности двух соединяемых металлических деталей при сжатии под большим давлением сблизить так, чтобы могло возникнуть общее, электронное облако, взаимодействующее с ионизированными атомами обоих металлических поверхностей, то получаем прочное сварное соединение. На этом принципе основана холодная сварка пластичных металлов.

При повышении температуры в месте соединения деталей, амплитуды колебания атомов относительно постоянных точек их равновесного состояния увеличиваются, и тем самым создаются условия более легкого получения связи между соединяемыми деталями. Чем выше температура нагрева, тем меньшее давление требуется для осуществления сварки, а при нагреве до температур плавления необходимое давление становится равным нулю.

Кусок твёрдого металла можно рассматривать как гигантскую молекулу, состоящую из атомов, размещённых в строго определённом, зачастую очень сложном порядке и прочно связанных в одно целое силами межатомного взаимодействия.

Принципиальная сущность процесса сварки очень проста. Поверхностные атомы куска металла имеют свободные, ненасыщенные связи, которые захватывают всякий атом или молекулу, приблизившуюся на расстояние действия межатомных сил. Сблизив поверхности двух кусков металла на расстояние действия межатомных сил или, говоря проще, до соприкосновения поверхностных атомов, получим по поверхности соприкосновения сращивание обоих кусков в одно монолитное целое с прочностью соединения цельного металла, поскольку внутри металла и по поверхности соединения действуют те же межатомные силы. Процесс соединения после соприкосновения протекает самопроизвольно (спонтанно), без затрат энергии и весьма быстро, практически мгновенно.

Объединение отдельных объёмов конденсированной твёрдой или жидкой фазы в один общий объём сопровождается уменьшением свободной поверхности и запаса энергии в системе, а потому термодинамический процесс объединения должен идти самопроизвольно, без подведения энергии извне. Свободный атом имеет избыток энергии по сравнению с атомом конденсированной системы, и присоединение свободного атома сопровождается освобождением энергии. Такое самопроизвольное объединение наблюдается на объёмах однородной жидкости.

Гораздо труднее происходит объединение объёмов твёрдого вещества. Приходится затрачивать значительные количества энергии и применять сложные технические приёмы для сближения соединяемых атомов. При комнатной температуре обычные металлы не соединяются не только при простом соприкосновении, но и при сжатии значительными усилиями. Две стальные пластинки, тщательно отшлифованные и “пригнанные”, подвергнутые длительному сдавливанию усилием в несколько тысяч килограммов, при снятии давления легко разъединяются, не обнаруживая никаких признаков соединения. Если соединения возникают в отдельных точках, они разрушаются действием упругих сил при снятии давления. Соединению твёрдых металлов мешает, прежде всего, их твёрдость, при их сближении действительное соприкосновение происходит лишь в немногих физических точках, и расширение площади действительного соприкосновения достаточно затруднительно.

Металлы с малой твёрдостью, например, свинец, достаточно прочно соединяются уже при незначительном сдавливании. У более важных для техники металлов твёрдость настолько велика, что поверхность действительного соприкосновения очень мала по сравнению с общей кажущейся поверхностью соприкосновения, даже на тщательно обработанных и пригнанных поверхностях.

На процесс соединения сильно влияют загрязнения поверхности металла — окислы, жировые плёнки и пр., а также слои адсорбированных молекул газов, образующиеся на свежезачищенной поверхности металла под действием атмосферы почти мгновенно. Поэтому чистую поверхность металла, лишенную слоя адсорбированных газов, можно сколько-нибудь длительно сохранить лишь в высоком вакууме. Такие естественные условия имеются в космическом пространстве, где металлы получают способность довольно прочно свариваться или «схватываться» при случайных соприкосновениях. В обычных же, земных условиях приходится сталкиваться с отрицательным действием, как твёрдости металлов, так и слоя адсорбированных газов на поверхности. Для борьбы с этими затруднениями техника использует два основных средства: нагрев и давление.

Дуговая сварка плавлением

СУЩНОСТЬ ПРОЦЕССА

В настоящее время около 70% всех сварочных работ выполняются ме­тодами плавления. Источником теплоты при дуговой сварке служит электрическая дуга, кото­рая горит между электродом и заготовкой. В зависимости от материала и числа элек­тродов, а также способа включения элек­тродов и заготовки в цепь электрического тока различают следующие виды дуговой сварки:

• сварка неплавящимся (графитовым или вольфрамовым) электродом 1 дугой прямого действия 2 (рис. 5.1, а), при кото­рой соединение выполняется путем рас­плавления только основного металла 3 либо с применением присадочного метал­ла 4;

• сварка плавящимся (металлическим) электродом 1 дугой прямого действия 2 (рис. 5.1, б) с одновременным расплавле­нием основного металла 3 и электрода, который пополняет сварочную ванну жидким металлом; сварка косвенной дугой 5 (рис. 5.1, в), горящей между двумя, как правило, неплавящимися электродами 7; при этом основной металл 3 нагревается и расплавляется теплотой столба дуги; свар­ка трехфазной дугой 6 (рис. 5.1, г), при которой дуга горит между электродами 1, а также между каждым электродом и ос­новным металлом 3.

Питание дуги осуществляется посто­янным или переменным током. При при­менении постоянного тока различают сварку на прямой и обратной полярностях. В первом случае электрод подключают к отрицательному полюсу (катод), во вто­ром — к положительному (анод).

Кроме того, виды дуговой сварки раз­личают также по способу защиты дуги и расплавленного металла и степени меха­низации процесса

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И ТЕПЛОВЫЕ СВОЙСТВА ДУГИ

Дуга — мощный стабильный электри­ческий разряд в ионизированной атмосфе­ре газов и паров металла. Ионизация дуго­вого промежутка происходит во время зажигания дуги и непрерывно поддержи­вается в процессе ее горения. Процесс за­жигания дуги в большинстве случаев включает три этапа:

• отвод электрода на расстояние 3 … 6 мм и возникновение устойчивого дугового разряда. Короткое за­мыкание (рис. 5.2, а) выполняется для разо­грева торца электрода 1 (катода) и заготов­ки 2 (анода) в зоне ее контакта с электро­дом.

• После отвода электрода (рис. 5.2, б) с его разогретого торца под действием элек­трического поля начинается термоэлек­тронная эмиссия электронов 3. Столкно­вение быстро движущихся от катода к аноду электронов с молекулами газов и паров металла приводит к их ионизации 4. По мере разогрева столба дуги и повыше­ния кинетической энергии атомов и моле­кул происходит дополнительная их иони­зация. В результате дуговой промежуток становится электропроводимым. Процесс зажигания дуги заканчивается возникно­вением устойчивого дугового разряда в столбе дуги 6 (рис. 5.2, в).

Возможно зажигание дуги без коротко­го замыкания и отвода электрода с помо­щью высокочастотного электрического разряда через дуговой промежуток, обес­печивающего его первоначальную иони­зацию. Для этого в сварочную цепь на короткое время подключают источник высокочастотного переменного тока вы­сокого напряжения (осциллятор). Этот способ применяют для зажигания дуги при сварке неплавящимся электродом.

Рис. 5.3. Статическая амперная характериси ги (а) и зависимость жения дуги (Уд от ее

Схема процесса зажигания дуги рис. 5.2

Температура столба дуги 6 (см 5.2, в) зависит от материала электрода и состава газов в дуге, а температура катода 5 и анода 7 приближается к температуре кипения металла электродов. Эти температуры дуги постоянного тока при сварке покрытым стальным электродом составляют соответственно около 6000, 2700, 2900 °С. При этом в анодной области дуги , как правило, выделяется больше тепловой энергии, чем в катодной. При сварке дугой переменного тока температуры анода и катода выравниваются вследствие периодической смены полярности.

2. Сущность метода электродуговой сварки плавлением.

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

1.

Электродуговой называют сварку, при которой для расплавления кромок соединяемых деталей используют теплоту электрической дуги, питаемой постоянным или переменным током

Питание дуги электрическим током (напряжением 30—60 В) осуществляется специальными сварочными генераторами или понижающими трансформаторами, которые обеспечивают резкое падение напряжения при возрастании силы тока. Это условие необходимо для устойчивого и непрерывного горения дуги даже при некоторых изменениях ее длины из-за колебаний руки сварщика. От сварочного аппарата электрический ток, достигающий нескольких сот ампер и мощностью не менее 5—10 кВт, подводится к электроду и свариваемому изделию. Прикосновение электрода к изделию приводит к образованию дуги с температурой 5000—6000°С Тепло электрической дуги расплавляет кромки свариваемых деталей и конец электрода, при этом металл электрода заполняет углубление между деталями и образует шов. Электроды, применяемые при электродуговой сварке, представляют собой металлические стержни со специальным покрытием (обмазкой). Покрытие в процессе плавления электрода способствует ионизации газового промежутка дуги, а также защищает шов от окисления и выгорания углерода и металла. Для сварки обыкновенной конструкционной стали применяют электроды с обмазкой из мела и жидкого стекла. Наиболее распространены электроды с диаметрами от 2,5 до 12 мм и длиной от 350 до 450 мм.

3. Полиморфные превращения металлов.

У некоторых металлов в твердом состоянии в зависимости от температуры нагревания, скорости охлаждения или изменения давления в пределах твердого состояния изменяются форма и периоды кристаллических решеток. Такие изменения называют полиморфными превращенниями.

Они протекают при постоянной температуре и сопровождаются поглощением или выделением тепла. Изменившееся строение кристаллической решетки при полиморфном превращении, которое произошло при более низкой температуре, для большинства металлов принято обозначать буквой а, при более высокой — буквой р, при дальнейшем повышении температуры у и т. д.

Полиморфные превращения наблюдаются у многих металлов и могут быть обратимыми в зависимости от изменения температуры и давления в пределах твердого состояния. Например, известны полиморфные превращения у железа Fe „ =etFep 5=tFer ^Fe6; марганца Mna=i* Mnp=^ Mnv« Mn9; олова Sna^Snp и т. д.

Полиморфные превращения можно обнаружить термическим методом, который заключается в следующем. В тигель с расплавленным металлом помещают соединенный с самопишущим температурно-измерительным прибором (потенциометром, осциллографом) термоэлектрический термометр. Расплав медленно охлаждают. Прибор записывает кривую охлаждения в координатах «температура — время охлаждения». Точки перегиба на кривой будут соответствовать полиморфным превращениям.

Полиморфные превращения сопровождаются изменением в твердом состоянии структуры металлов и сплавов, при этом изменяются их механические, физические и химические свойства. Такое явление широко используется в технике, например при термической обработке металлов и сплавов. Так, при закалке стальных или чугунных изделий в результате быстрого охлаждения происходит полиморфное превращение, при котором резко возрастает твердость сплавов.

Изменение в твердом состоянии структуры металлов н сплавов в результате перемены внешних условий (температуры, давления в пределах твердого состояния) называют перекристаллизацией. При перекристаллизации очень часто изменяется объем вещества, а следовательно, и плотность металла.

Так, плотность FeY на 3% больше плотности Fea. Такие изменения объема влияют на форму и размеры деталей при их термической обработке, что необходимо учитывать на практике.

Производственные процессы — различные процессы сварки плавлением

Сварка плавлением

Сварка плавлением относится к общей категории производственных процессов соединения. Одним из оригинальных методов сварки была газовая сварка, наиболее известная из которых называется кислородно-ацетиленовой сваркой.

Основным принципом всех сварочных процессов является создание ванны расплава в месте образования соединения и добавление присадочного материала (если требуется), поскольку материалы с обеих сторон стыка переходят друг в друга, образуя усиленный соединение, которое полностью проплавлено и соединяет сопрягаемые части вместе.Соединение, которое не полностью проникает в ванну расплава, будет более прочным, чем исходный материал.

Основные методы, используемые для сварки плавлением:

• Газовая сварка, при которой ванна расплава дополняется присадочным стержнем, а дымовые газы предотвращают окисление соединения во время формования.
• Металлическая дуга, иногда известная как электрическая дуга или ручная дуга металла (MMA). Сварочный стержень расходуется, когда металлический сердечник присоединяется к ванне расплава. Стержень покрыт флюсом, который плавится медленнее, чем металлический сердечник, что помогает направлять дугу и создает газовый экран, который он создает в процессе плавления.Флюс также оставляет защитный слой шлака над сварным швом, который можно отколоть после его охлаждения. Очевидно, что оба компонента должны быть электрически проводящими, чтобы могла образоваться электрическая дуга, возникающая между соединяемым материалом и присадочным стержнем.
• Металлический инертный газ (МИГ). Это процесс с защитой металлической дуги от газа, при котором непрерывный проволочный электрод подается в соединение через экран из инертного газа. Пруток и газ поступают через сопло сварочной горелки.Газ обычно представляет собой аргон и направляется через кожух на конце горелки.
• Вольфрамовый инертный газ (TIG). Это можно сравнить с газовой сваркой по технике, но с использованием электрической дуги для создания ванны расплава и подачи газа для защиты свариваемого материала. Вольфрамовый стержень в этом случае не расходуется, отдельный присадочный стержень подается в ванну расплава, как при газовой сварке, для дополнения ванны и обеспечения проплавления и прочности соединения.
• Сварка горячим газом, применяется для сварки термопластов.Обычно требуется усилие для облегчения перемешивания размягченного материала.

Общие соображения, которые необходимо учитывать при всех сварочных процессах, заключаются в том, что для успешного соединения, которое достигает или превышает прочность свариваемого материала, необходимо обеспечить полное проплавление ванны расплава. Для этого необходимо соблюдать следующие критические параметры:

• угол подхода к свариваемому стыку
• расстояние горелки от формируемого стыка
• скорость подачи присадочного материала
• скорость продвижения горелки по свариваемому стыку
• уровень тепловой энергии, соответствующий размеру формируемого стыка
• Использование подходящих флюсов или газовой защиты для свариваемого материала
• стыки должны быть тщательно очищены
• материал стыков должен плотно прилегать
• , если возможно, прихваточный шов вдоль формируемого стыка i.е. небольшие прихватки, равномерно расположенные вдоль стыка, что помогает предотвратить деформацию стыка во время окончательной сварки

Каждый процесс имеет разные специфические требования, которые необходимо учитывать, например, в процессе сварки TIG будут использоваться разные типы вольфрамовых стержней для разных материалов. Обычно вы используете торированный стержень для нержавеющих сталей и циркониевый стержень для алюминия. При сварке алюминия вам также необходимо настроить сварщика на переменный ток, чтобы использовать функцию подъема оксидов, если ваш сварщик предоставляет такую ​​возможность.

Установка сварочного оборудования с точки зрения оборудования относительно невысока, за исключением сварочных установок TIG и некоторых специальных методов сварки, таких как индукционная сварка.

Все методы сварки создают зону термического влияния (ЗТВ) в месте соединения, это неизбежно. Также может быть наличие включений и пустот в некоторых сварных швах, которые могут снизить прочность соединения. В случаях, когда важна прочность соединения, может потребоваться инвестирование в рентгеновское исследование соединений после сварки и обеспечение того, чтобы рабочие прошли сертифицированный курс сварщика, который обучил надлежащим методам.

Можно научиться сварке, обратившись к соответствующим справочникам, или вы можете выбрать курс сварки, чтобы изучить основные принципы сварки. В большинстве случаев для того, чтобы научиться сварке сверх знания основных требований, требуется практика, практика и еще раз практика.

Рекомендуется последний вариант прохождения курса сварки, поскольку правильно построенный курс сварки будет включать все требования по охране здоровья и безопасности, связанные со сваркой плавлением.Никогда не забывайте, что обращение с газами, электричеством и расплавленными металлами может быть чрезвычайно опасным, поэтому всегда следует серьезно относиться к ознакомлению со всеми мерами предосторожности для здоровья и безопасности.

.

Fusion Essence | Fusion Core Banking | Программное обеспечение Core Banking

Преобразуйте свое ядро ​​

Fusion Essence, основные банковские решения Finastra создают основу для цифрового будущего вашего банка.

Разработанная и построенная с открытой компонентной структурой, наша базовая банковская платформа покрывает 90% потребностей банка в готовом виде:

• Платежи
• Сквозное кредитование
• Сложные комиссионные и возможности ценообразования
• Поддержка текущих сбережений и депозитов
• Гибкая мультивалютная платформа главной книги

Будьте гибкими

Вы сможете создавать свои собственные продукты и процессы независимо, так что ваши основные банковские системы становятся гибкими и могут развиваться со временем.А с помощью мощного средства создания продуктов вы можете создавать новые продукты и услуги за считанные минуты. Решение также может быть интегрировано с нашим решением исламского банкинга Fusion и дополнительными продуктами для распределения прибыли в исламском мире.

Fusion Essence обеспечивает высочайший уровень автоматизации и сквозной обработки, обеспечивая операционные возможности для стимулирования роста.

Интеллектуальный цифровой банкинг

Предварительно интегрированный с цифровой платформой Finastra и цифровыми каналами Finastra, он использует встроенную аналитику, чтобы помочь вам лучше понимать своих клиентов, прогнозировать и удовлетворять их потребности в персонализированном, актуальном и привлекательном опыте за счет быстрого предложения привлекательные продукты и услуги по их предпочтительным каналам.

Лучший в своем классе интерфейс UX

Новый интерфейс пользователя Fusion Essence предлагает лучший в своем классе пользовательский интерфейс, позволяющий банкам и их клиентам беспрепятственно и успешно переходить к физическим и цифровым точкам соприкосновения.

Полное соответствие

В сочетании с Fusion Risk он помогает достичь полного соответствия нормативным требованиям за счет точной и своевременной отчетности и гибкой оценки рисков. Он также готов для экосистемы Директивы о платежных услугах (PSD2).

Перспективы

В результате повышается конверсия продаж, снижаются эксплуатационные расходы, повышается маржа и повышается общая прибыльность.Наш запатентованный подход к реализации MAPS обеспечивает согласованность и оправдывает ваши инвестиции в будущем.

Развертывание и инновации

Finastra FinCloud, FusionFabric.Cloud и Finastra Platform as a Service (PaaS) добавляют гибкие варианты развертывания и инновационные технологические возможности для поддержки совместной работы.

.

PPT — The Essence of Care — английский опыт — соединение талантов »PowerPoint Presentation

The Essence of Care — английский опыт — объединение талантов», менеджер проекта Мария Синфилд, Чешир и Мерсисайд SHA

Цели • Рассмотреть движущие силы в разработке Essence of Care • Изучить путь от разработки до внедрения по всей стране • Выявить некоторые ключевые факторы, влияющие на устойчивость и распространение • Изучить извлеченные уроки и пути вперед

Национальные перспективы • Акцент на важности правильного понимания основ и создания современной государственной службы здравоохранения, предоставляющей высококачественные услуги • Качество, лежащее в основе качества здравоохранения • неблагоприятные сообщения в СМИ, • «Я был синдром удачи • недостаток доверия населения • области оказания помощи, определенные из: • проблем пациента / медицинских работников • жалоб • отчетов омбудсмена 900 06

Контекст «Наиболее важные для нас аспекты скрыты из-за их простоты и привычности» Профессор Людвиг Витгенштейн 1889-1957

Гигиена Пролежни Воздержание Самостоятельная безопасность Безопасность Конфиденциальность и достоинство Ведение записей Коммуникация P Nutrition Основные аспекты помощи • Разработаны контрольные показатели • проведены семинары, в которых приняли участие пациенты, лица, осуществляющие уход, и их представители, специалисты в области здравоохранения, медсестры из служб неотложной и первичной медико-санитарной помощи, добровольные организации, центральный принцип — • ориентирован на пациента • Все контрольные показатели приведены в соответствие взаимосвязаны и актуальны для всех медицинских и социальных учреждений, «видя вещи глазами пациентов»

Essence of Care — это… • совместная работа для сравнения, обмена и достижения лучших практик в области фундаментальной помощи • Что важно для пациентов, лица, осуществляющие уход, и медицинские работники • быть неотъемлемой частью хорошего управления клинической практикой Возраст

Путешествие • Запущен в 2001 году Министерством здравоохранения (DH) • 2000 — Восемь региональных фасилитаторов обучены использованию инструментария.• Поддерживались местные фасилитаторы в каждом Трастовом фонде NHS для оказания неотложной и первичной помощи • Копии инструментария разосланы в каждый региональный офис в феврале 2001 г. • Стало частью Агентства по модернизации в Центре лидерства медсестер • Назначен директор программы • Подлежит постоянному рассмотрению • Назначен руководитель проекта • Связь эталонные тесты введены в эксплуатацию

Встраивание • Интегрировано в группу поддержки клинического управления, май 2002 г. • Документ изменен в прямом ответе на комментарии тех, кто использует инструмент • Формат упрощен — для сохранения акцента на практике, а не на оценке распределено • Сотрудничество с программами по лидерству, CGST и более широким агентством по модернизации NHS • Для удовлетворения требований Великобритании и других стран! загружаемая версия доступна на веб-сайте CGST.

Охват • Вызов и ломает традиционные границы между профессиональными группами и организациями, заменяя их интегрированным вниманием к пациенту. • Хорошее лидерство имеет решающее значение для поддержания стремления и направления медицинских бригад. • На национальном уровне основные принципы медицинской помощи были приняты как фундаментальные для внедрения и обеспечения надлежащего клинического управления. .

В поисках точки «G»! В поисках точки G! • Управление! • Клиническое руководство — это способность производить эффективные изменения для обеспечения высококачественной помощи

Поддержка успеха «Если мы всегда будем делать то, что мы всегда делали, мы всегда получим то, что мы всегда получил »Марк Твен

Вера в человеческий потенциал • люди способствуют успеху, используя творчество, энергию и инновации • культура команды ценит людей и способствует развитию • способности — это то, что вы способны сделать, мотивация определяет то, что вы делаете и отношение определяет, как вы это делаете! • наиболее близкие к пациенту люди часто имеют самое лучшее и самое глубокое знание проблем

«Эдем никогда не был связан с растениями и архитектурой, он всегда был связан с — всегда обуздывать людей для мечты и исследовать, на что они были способны…» Тим Смит Использование талантов

Уроки на пути • должно стать частью корпоративной культуры • должно проводиться руководством на всех уровнях • формироваться местным участием, снизу вверх! перевод в осмысленные действия • Небольшие изменения вносят самые большие изменения

Извлеченные уроки • Наглядность • персонал и пациенты должны видеть, что это имеет значение! • признание усилий и достижений KISS • Сохраняйте реальность / небольшие кусочки / шкалы времени • Управление изменениями • Работа со скептицизмом

Где мы сейчас? • Возможность изменить ситуацию к лучшему! • Преимущества, превосходящие любые ожидания • Бросить вызов статус-кво! • Не просто «медсестринский» мощный катализатор, побуждающий пациентов и бригады исследовать улучшения, уделяя особое внимание пациенту • Держать пациента в центре любой деятельности • Надежная структура, свидетельствующая о постоянном улучшении качества

Имеет ли это значение? Да! ….При условии, что это • активное стремление, движимое и ориентированное на качество • признает сложный характер систем здравоохранения и построено на местной собственности • не задушено бумагами и процедурами

В будущее … • Апрель 2005 г. локально, а не централизованно • Более демократичный и местный реагирующий • Будет продолжать вносить свой вклад в улучшение и модернизацию NHS • Актуальность и ценность • Признан в качестве ключевого механизма для постоянного повышения качества ухода за пациентами • Установление связей со здравоохранением стандарты • Сущность ухода становится неотъемлемой частью разработки политики на местном, национальном и международном уровнях, i.е. выбор пациента, большее вовлечение потребителей, долгосрочные условия, NSF • Развитие сетей для влияния на политическую повестку дня

В будущее… Будь храбрым, никогда не отступай… выбирайся и действуй!

Помните, • Суть заботы заключается не только в структурах и процессах, она в людях • она принадлежит пациентам, но они нуждаются в вашей помощи!

Спасибо! • Желаю вам успехов в путешествиях по программе Essence of Care

.

удобрений | Шаги, процесс и факты

Оплодотворение , соединение ядра сперматозоида отцовского происхождения с ядром яйцеклетки материнского происхождения с образованием первичного ядра эмбриона. Фактически, у всех организмов сущность оплодотворения заключается в слиянии наследственного материала двух различных половых клеток или гамет, каждая из которых несет половину числа хромосом, типичных для данного вида. Самая примитивная форма оплодотворения, обнаруживаемая у микроорганизмов и простейших, заключается в обмене генетическим материалом между двумя клетками.

сперма Сперматозоид, пытающийся проникнуть в яйцеклетку (яйцеклетку), чтобы оплодотворить ее. www.pdimages.com

Британская викторина

Человеческое тело

Какой гормон, вырабатываемый поджелудочной железой, регулирует уровень сахара в крови?

Первым значительным событием при оплодотворении является слияние мембран двух гамет, в результате чего образуется канал, по которому материал проходит от одной клетки к другой.Оплодотворению передовых растений предшествует опыление, во время которого пыльца переносится на женскую гамету или макроспору и устанавливает с ними контакт. У продвинутых животных слияние обычно сопровождается проникновением в яйцеклетку одного сперматозоида. Результатом оплодотворения является клетка (зигота), способная подвергнуться делению клетки, чтобы сформировать новую особь.

Слияние двух гамет вызывает в яйце несколько реакций. Один из них вызывает изменение яйцеклетки, так что прикрепление и проникновение более чем одного сперматозоида не происходит.У видов, у которых в яйцеклетку обычно попадает более одного сперматозоида (полиспермия), только одно ядро ​​сперматозоида фактически сливается с ядром яйца. Самым важным результатом оплодотворения является активация яйцеклетки, которая позволяет яйцеклетке делиться. Однако активация не обязательно требует вмешательства сперматозоида; во время партеногенеза, когда оплодотворение не происходит, активация яйцеклетки может быть достигнута посредством вмешательства физических и химических агентов.Беспозвоночные, такие как тли, пчелы и коловратки, обычно размножаются путем партеногенеза.

Путешествие оплодотворенной яйцеклетки Путешествие оплодотворенной яйцеклетки у женщины. У млекопитающих яйца выделяются яичниками. Если яйцеклетка встречает сперматозоид, она может оплодотвориться. Оплодотворенная яйцеклетка попадает в матку, где растет и превращается в новую особь. Encyclopædia Britannica, Inc.

В растениях определенные химические вещества, производимые яйцом, могут привлекать сперматозоиды. У животных, за возможным исключением некоторых книдарий (кишечнополостных), кажется вероятным, что контакт между яйцеклетками и сперматозоидами зависит от случайных столкновений.С другой стороны, студенистая оболочка, окружающая яйца многих животных, оказывает улавливающее действие на сперматозоиды, тем самым увеличивая шансы на успешное взаимодействие сперматозоидов с яйцеклеткой.

Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 с вашей подпиской. Подпишитесь сегодня

Яйца морских беспозвоночных, особенно иглокожих, являются классическими объектами для изучения оплодотворения. Эти прозрачные яйца ценны для исследований живых клеток, а также для биохимических и молекулярных исследований, поскольку время оплодотворения можно точно установить, развитие многих яиц происходит примерно с той же скоростью при подходящих условиях, и можно получить большое количество яиц.Яйца некоторых костистых и земноводных также были использованы с благоприятными результатами.

Созревание яйцеклетки

Созревание — это заключительный этап в производстве функциональных яиц (оогенез), который может связываться со сперматозоидом и развивать реакцию, предотвращающую проникновение более чем одного сперматозоида. Кроме того, цитоплазма зрелого яйца может поддерживать изменения, которые приводят к слиянию ядер сперматозоидов и яйцеклеток и инициируют эмбриональное развитие.

Поверхность яйца

Некоторые компоненты поверхности яйца, особенно кортикальные гранулы, связаны со зрелым состоянием.Кортикальные гранулы яиц морского ежа, расположенные под плазматической мембраной (тонкий, мягкий, гибкий слой) зрелых яиц, имеют диаметр 0,8–1,0 микрон (0,0008–0,001 мм) и окружены мембраной, аналогичной по структуре плазме. оболочка, окружающая яйцо. Корковые гранулы образуются в клеточном компоненте, известном как комплекс Гольджи, из которого они мигрируют на поверхность созревающего яйца.

Поверхность яйца морского ежа обладает способностью неодинаково влиять на прохождение света в разных направлениях; это свойство, называемое двойным лучепреломлением, указывает на то, что молекулы, составляющие поверхностные слои, расположены определенным образом.Поскольку двойное лучепреломление проявляется по мере созревания яйца, вполне вероятно, что свойства зрелой оболочки яйца связаны со специфическим молекулярным расположением. Зрелая яйцеклетка способна поддерживать формирование ядра зиготы; то есть результат слияния ядер сперматозоида и яйцеклетки. В большинстве яиц процесс уменьшения числа хромосом (мейоз) не завершается до оплодотворения. В таких случаях оплодотворяющий сперматозоид остается под поверхностью яйца до тех пор, пока не завершится мейоз в яйце, после чего происходят изменения и движения, которые приводят к слиянию и образованию зиготы.

Яичная оболочка

Поверхность большинства яиц животных окружена оболочкой, которая может быть мягкой студенистой оболочкой (как у иглокожих и некоторых земноводных) или толстой оболочкой (как у рыб, насекомых и млекопитающих). Следовательно, чтобы достичь поверхности яйца, сперматозоиды должны проникнуть через эти оболочки; действительно, сперматозоиды содержат ферменты (органические катализаторы), которые их расщепляют. В некоторых случаях (например, у рыб и насекомых) в оболочке есть канал или микропиле, через который сперматозоид может достичь яйца.

Желеобразные оболочки иглокожих и яиц амфибий состоят из сложных углеводов, называемых сульфатированными мукополисахаридами. Оболочка яйца млекопитающего более сложная. Яйцо окружено толстой оболочкой, состоящей из углеводно-белкового комплекса, называемого zona pellucida. Зона окружена внешней оболочкой, лучистой короной, которая состоит из многих слоев клеток и образована клетками фолликула, прикрепленными к ооциту, прежде чем он покинет фолликул яичника.

Хотя когда-то предполагалось, что студенистая оболочка яйцеклетки иглокожих содержит вещество (фертилизин), которое, как считается, играет важную роль не только в установлении взаимодействия сперматозоидов с яйцеклеткой, но и в активации яйцеклетки, сейчас было показано, что удобрение идентично с желеобразный материал, а не вещество, непрерывно выделяемое из него.Тем не менее, есть свидетельства того, что оболочки яиц действительно играют роль в оплодотворении; то есть контакт с оболочкой яйца вызывает акросомную реакцию (описанную ниже) в сперматозоидах.

.