- •Теория сварочных процессов
- •Содержание тем дисциплины «теория сварочных процессов»
- •1. Физические основы сваривания металлов
- •1.1. Физические основы процесса сварки металлов
- •1.2. Классификация способов сварки
- •2. Источники энергии при сварке
- •2.1. Нагрев металла электрическим током при контактной сварке
- •2.2. Электрическая сварочная дуга
- •2.3. Недуговые термические источники энергии
- •3. Тепловые процессы при сварке
- •3.1. Основные понятия и законы в расчетах тепловых процессов при сварке
- •3.2. Основные расчетные схемы нагреваемых тел и источников тепла
- •3.3. Нагрев металла сварочной дугой
- •3.4. Нагрев металла газовым пламенем
- •3.5. Нагрев и плавление присадочного металла при сварке
- •3.6. Нагрев и проплавление основного металла сварочной дугой
- •3.7. Термический цикл основного металла при сварке
- •4. Физико-химические и металлургические процессы
- •4.1. Равновесие физико-химических систем
- •4.2. Химическое сродство элементов и кислорода
- •4.3. Закон распределения вещества в двух несмешивающихся растворителях
- •4.4. Газовая фаза в зоне сварки плавлением
- •4.5. Шлаковая фаза при сварке плавлением
- •4.6. Окисление металла при сварке
- •4.7. Процессы раскисления металла при сварке плавлением
- •4.8. Рафинирование металла при сварке плавлением
- •4.9. Легирование металла при сварке плавлением
- •5. Термодеформационные процессы и превращения в металлах при сварке
- •5.1. Особенности кристаллизации металла в сварочной ванне
- •5.2. Горячие трещины при сварке
- •5.3. Фазовые и структурные превращения в металлах при сварке
- •5.4. Холодные трещины в сварных соединениях
- •5.5. Коррозия сварных соединений
- •6. Свариваемость металлов
Содержание тем дисциплины «теория сварочных процессов»
ВВЕДЕНИЕ
Значение сварочного производства в экономике России. Сварка в машиностроении. Вклад российских учёных и инженеров в развитие сварочного производства. Современные тенденции сварочного производства в России и за рубежом.
1. Физические основы сваривания металлов
1.1. Физические основы процесса сварки металлов
Содержание дисциплины, основные её разделы. Связь дисциплины с общенаучными и общетехническими, а также с профилирующими дисциплинами. Основная сварочная терминология. Понятие сварки с технологической и термодинамической точек зрения. Основные трудности, препятствующие получению межатомных связей при сварке. Пути преодоления этих трудностей. Трехстадийность процесса образования соединений при сварке. Роль процессов пластического деформирования, диффузии и рекристаллизации в образовании сварного соединения при сварке в твердой и жидкой фазах.
Рекомендуемая литература: [1, с. 48–55], [3, с. 8–15], [6], [23, с. 347–362].
Методические указания
При рассмотрении роли сварки в развитии народного хозяйства страны, объема применения наиболее распространенных способов сварки следует пользоваться статьями, публикуемыми в ежемесячных научно-технических журналах «Сварочное производство» и «Автоматическая сварка».
Основные сварочные термины: сварка, сварной шов, сварное соединение, зона термического влияния (ЗТВ), свариваемость.
Следует четко представлять трудности, которые препятствуют реализации межатомных связей при образовании сварного соединения.
Обратить внимание на необходимость применения подогрева при контактных методах сварки.
Следует ясно понимать характер установления межатомных связей при холодной сварке, контактных методах сварки, при сварке плавлением.
При сварке плавлением разнородных металлов надо понять трудности образования равнопрочного соединения и пути решения этой проблемы.
Вопросы для самопроверки
Дайте определение терминам «сварка», «сварной шов», «сварное соединение», «ЗТВ».
Дайте определение термину «свариваемость».
Что следует понимать под «энергией активации»?
За счет каких процессов происходит образование сварного соединения при холодной сварке?
Какие физико-химические процессы обеспечивают получение сварного соединения при сварке плавлением?
Как влияет взаимная растворимость свариваемых металлов на образование сварного соединения?
1.2. Классификация способов сварки
Классификация способов сварки по существующему стандарту. Требования к источникам энергии для сварки. Сравнительная характеристика наиболее распространенных источников тепла для сварки плавлением и давлением. Объем применения наиболее распространенных способов сварки.
Рекомендуемая литература: [3, с. 15–30], [4, с. 20–26], [5], [25, с. 11–21].
2. Источники энергии при сварке
2.1. Нагрев металла электрическим током при контактной сварке
Собственное и контактное сопротивления проводника. Общий тепловой баланс на участке протекания тока между электродами. Изменение собственного и контактного сопротивления в процессе сварки. Стимулирующая роль контактного сопротивления. Особенности шовной сварки металлов.
Стыковая сварка сопротивлением. Последовательность операций. Характер выделения тепла в месте контакта деталей. Роль контактного и собственного сопротивлений в выделении тепла в свариваемых деталях, изменение контактного сопротивления за время протекания тока.
Процесс стыковой сварки оплавлением. Последовательность операций. Процесс образования жидких мостиков и их разрушение.
Рекомендуемая литература: [3, с. 103–109].